(本小题满分 12 分) 某工厂有 25 周岁以上(含 2…——2013 高考数学第 19 题答案解析

2013_退役省自主命题 (2013·文)

2013 全国 第 19 题 解答题 区分题
2013_退役省自主命题 (2013·文)

19.(本小题满分 12 分)
某工厂有 25 周岁以上(含 25 周岁)工人 300 名, 25 周岁以下工人 200 名。为研究工人的日平均生产量是否与年龄有关,现采用分层抽样的方法,从中抽取了 100 名工人,先统计了他们某月的日平均生产件数,然后按工人年龄在"25周岁以上(含 25 周岁)"和" 25 周岁以下"分为两组,再将两组工人的日平均生产件数分为 5 组:$[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100)$ 分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.
(I)从样本中日平均生产件数不足 60 件的工人中随机抽取 2 人,求至少抽到一名" 25 周岁以下组"工人的概率;
(II)规定日平均生产件数不少于 80 件者为"生产能手",请你根据已知条件完成列联表,并判断是否有 $90 \%$ 的把握认为"生产能手与工人所在的年龄组有关"?

附:$x^{2}=\frac{n\left(n_{11} n_{22}-n_{12} n_{21}\right)}{n_{1 *} n_{2 *} n_{* 1} n_{* 2}}$(注:此公式也可以写成 $\mathbf{k}^{2}=\frac{n(a d-b c)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$ )

$P\left(x^{2} \geq k\right)$0.1000.0500.0100.001
k2.7063.8416.63510.828

25 周岁以上组

25 周岁以下组

参考答案(I)由已知得,样本中有 25 周岁以上组工人 60 名, 25 周岁以下组工人 40 名所以,样本中日平均生产件数不足 60 件的工人中, 25 周岁以上组工人有 $60 \times 0.05=3$(人),记为 $A_{1}, A_{2}, A_{5} ; 25$ 周岁以下组工人有 $40 \times 0.05=2$(人),记为 $B_{1}, B_{2}$从中随机抽取2名工人,所有可能的结果共有 10 种,他们是:$\left(A_{1}, A_{2}\right),\left(A_{1}, A_{3}\right),\left(A_{2}, A_{3}\right),\left(A_{1}, B_{1}\right)$, $\left(A_{1}, B_{2}\right),\left(A_{2}, B_{1}\right),\left(A_{2}, B_{2}\right),\left(A_{5}, B_{1}\right),\left(A_{5}, B_{2}\right),\left(B_{1}, B_{2}\right)$其中,至少有名" 25 周岁以下组"工人的可能结果共有 7 种,它们是:$\left(A_{1}, B_{1}\right),\left(A_{1}, B_{2}\right),\left(A_{2}, B_{1}\right)$, $\left(A_{2}, B_{2}\right),\left(A_{5}, B_{1}\right),\left(A_{5}, B_{2}\right),\left(B_{1}, B_{2}\right)$.故所求的概率:$P=\frac{7}{10}$ (II)由频率分布直方图可知,在抽职的 100 名工人中," 25 周岁以上组"中的生产能手 $60 \times 0.25=15$(人)," 25 周岁以下组"中的生产能手 $40 \times 0.375=15$(人),据此可得 $2 \times 2$ 列联表如下: | | 生产能手 | 非生产能手 | 合计 | | :--- | :--- | :--- | :--- | | 25周岁以上组 | 15 | 45 | 60 | | 25 周岁以下组 | 15 | 25 | 40 | | 合计 | 30 | 70 | 100 | 所以得:$K^{2}=\frac{n(a d-b c)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}=\frac{100 \times(15 \times 25-15 \times 45)^{2}}{60 \times 40 \times 30 \times 70}=\frac{25}{14} \approx 1.79$ 因为 $1.79<2.706$,所以没有 $90 \%$ 的把握认为"生产能手与工人所在的年龄组有关"

完整解析 · 逐步详解

[答案](I)由已知得,样本中有 25 周岁以上组工人 60 名, 25 周岁以下组工人 40 名所以,样本中日平均生产件数不足 60 件的工人中, 25 周岁以上组工人有 $60 \times 0.05=3$(人),记为 $A_{1}, A_{2}, A_{5} ; 25$ 周岁以下组工人有 $40 \times 0.05=2$(人),记为 $B_{1}, B_{2}$从中随机抽取2名工人,所有可能的结果共有 10 种,他们是:$\left(A_{1}, A_{2}\right),\left(A_{1}, A_{3}\right),\left(A_{2}, A_{3}\right),\left(A_{1}, B_{1}\right)$, $\left(A_{1}, B_{2}\right),\left(A_{2}, B_{1}\right),\left(A_{2}, B_{2}\right),\left(A_{5}, B_{1}\right),\left(A_{5}, B_{2}\right),\left(B_{1}, B_{2}\right)$其中,至少有名" 25 周岁以下组"工人的可能结果共有 7 种,它们是:$\left(A_{1}, B_{1}\right),\left(A_{1}, B_{2}\right),\left(A_{2}, B_{1}\right)$, $\left(A_{2}, B_{2}\right),\left(A_{5}, B_{1}\right),\left(A_{5}, B_{2}\right),\left(B_{1}, B_{2}\right)$.故所求的概率:$P=\frac{7}{10}$
(II)由频率分布直方图可知,在抽职的 100 名工人中," 25 周岁以上组"中的生产能手 $60 \times 0.25=15$(人)," 25 周岁以下组"中的生产能手 $40 \times 0.375=15$(人),据此可得 $2 \times 2$ 列联表如下:

生产能手非生产能手合计
25周岁以上组154560
25 周岁以下组152540
合计3070100

所以得:$K^{2}=\frac{n(a d-b c)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}=\frac{100 \times(15 \times 25-15 \times 45)^{2}}{60 \times 40 \times 30 \times 70}=\frac{25}{14} \approx 1.79$
因为 $1.79<2.706$,所以没有 $90 \%$ 的把握认为"生产能手与工人所在的年龄组有关"
[解析]对于独立性检验的考查要求学生会用公式,并且懂得算法过程并懂得结论的给出,应该算容易题,可往往学生会被这么长的题目所吓倒,再加上统计与概率的结合就会变为难点。此题比较容易出现计算和结论上的失误,而造成不必要的失分.
[ 考点定位]本题主要考查古典概型、抽样方法、独立性检验等基础知识,考查运算求解能力、应用意识,考查必然与或然思想、化归与转化思想等.属于中等难度.

✅ 来源:2013年 · 全国 · 2013_退役省自主命题 (2013·文) · 第 19 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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