(12分)(2011•辽宁)某农场计划种植某种新作物,为此…——2011 高考数学第 19 题答案解析

2011_省自主命题(辽宁)

2011 辽宁 第 19 题 解答题 区分题
2011_省自主命题(辽宁)

19.(12分)(2011•辽宁)某农场计划种植某种新作物,为此对这种作物的两个品种(分别称为品种甲和品种乙)进行田间试验.选取两大块地,每大块地分成n小块地,在总共2n小块地中,随机选n小块地种植品种甲,另外n小块地种植品种乙

(I)假设n=4,在第一大块地中,种植品种甲的小块地的数目记为X,求X的分布列和数学期望;

(II)试验时每大块地分成8小块,即n=8,试验结束后得到品种甲和品种乙在个小块地上的每公顷产量(单位:kg/hm2)如下表:

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>品种甲</td><td rowspan=1 colspan=1>403</td><td rowspan=1 colspan=1>397</td><td rowspan=1 colspan=1>390</td><td rowspan=1 colspan=1>404</td><td rowspan=1 colspan=1>388</td><td rowspan=1 colspan=1>400</td><td rowspan=1 colspan=1>412</td><td rowspan=1 colspan=1>406</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>品种乙</td><td rowspan=1 colspan=1>419</td><td rowspan=1 colspan=1>403</td><td rowspan=1 colspan=1>412</td><td rowspan=1 colspan=1>418</td><td rowspan=1 colspan=1>408</td><td rowspan=1 colspan=1>423</td><td rowspan=1 colspan=1>400</td><td rowspan=1 colspan=1>413</td></tr></table>

分别求品种甲和品种乙的每公顷产量的样本平均数和样本方差;根据试验结果,你认为应该种植哪一品种?

附:样本数据 $\mathrm { x _ { 1 } , \mathrm { x _ { 2 } , \cdots , \mathrm { x _ { a } } } }$ 的样本方差 $s ^ { 2 } = \frac { 1 } { 1 } [ ( \mathrm { ~ x _ { 1 } ~ - ~ } \overline { { \mathrm { ~ x ~ } } } ) ^ { 2 } + ( \mathrm { ~ x _ { 1 } ~ - ~ } \overline { { \mathrm { ~ x ~ } } } ) ^ { 2 } + \cdots + ( \mathrm { ~ x _ { n } ~ - ~ } \overline { { \mathrm { ~ x ~ } } } ) ^ { 2 }$ 2],其中 $\overline { { \mathbf { x } } }$ 为样本平均数

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【考点】离散型随机变量的期望与方差;用样本的数字特征估计总体的数字特征

【专题】计算题;应用题

【分析】(I)根据题意得到变量X的可能取值是0,1,2,3,4,结合变量对应的事件写出变量对应的概率,列出分布列,算出变量的期望值

(II)根据条件中所给的甲和乙两组数据,分别求出甲品种的每公顷产量的平均值和方差和乙的平均值和方差,把两个品种的平均值和方差进行比较,得到品种乙的样本平均数大于品种甲的样本平均数,且两个品种的样本方差差异不大,应选择种植品种乙

【解答】解:(I)由题意知X的可能取值是0,1,2,3,4,

P $( \mathrm { X } = 0 ) = \frac { 1 } { \rho _ { 8 } ^ { 4 } } = \frac { 1 } { 7 0 }$

P $( \mathrm { X } = 1 ) \ = \frac { \complement _ { 4 } ^ { 1 } \complement _ { 4 } ^ { 3 } } { \complement _ { 8 } ^ { 4 } } = \frac { 1 6 } { 7 0 }$

P $( \mathrm { X } = 2 ) \ = \frac { \bar { \mathsf { C } } _ { 4 } ^ { 2 } \bar { \mathsf { C } } _ { 4 } ^ { 2 } } { \bar { \mathsf { C } } _ { 8 } ^ { 4 } } = \frac { 3 6 } { 7 0 }$

P $( \mathrm { X = 3 } ) \ = \frac { \mathsf { C } _ { 4 } ^ { 1 } \mathsf { C } _ { 4 } ^ { 3 } } { \mathsf { C } _ { 8 } ^ { 4 } } = \frac { 1 6 } { 7 0 } ,$

P $( X = 4 ) \ = \frac { 1 } { C _ { 8 } ^ { 4 } } = \frac { 1 } { 7 0 }$

∴X的分布列为

<table><tr><td>X</td><td>0</td><td>1</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td></tr><tr><td rowspan="2">P</td><td> $\frac { 1 } { 7 0 }$ </td><td> $\frac { \overline { { 1 6 } } } { 7 0 }$ </td><td> $\frac { \sqrt { 3 6 } } { 7 0 }$ </td><td> $\frac { 1 6 } { 7 0 }$ </td><td> $\frac { 1 } { 7 0 }$ </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></table>

$\therefore \mathrm { X }$ 的期望是 $1 \times \frac { 1 6 } { 7 0 } + 2 \times \frac { 3 6 } { 7 0 } + 3 \times \frac { 1 6 } { 7 0 } + 4 \times \frac { 1 } { 7 0 } = 2$

(II)品种甲的每公顷产量的样本平均数

$$ \frac { 4 0 3 + 3 9 7 + 3 9 0 + 4 0 4 + 3 8 8 + 4 0 0 + 4 1 2 + 4 0 6 } { 8 } = 4 0 0 , $$

方差是 $\frac { 1 } { 8 } ( 9 + 9 + 1 0 0 + 1 6 + 1 4 4 + 0 + 1 4 4 + 3 6 ) = 5 7 . 2 5$

$$ \frac { 4 1 9 + 4 0 3 + 4 1 2 + 4 1 8 + 4 0 8 + 4 2 3 + 4 0 0 + 4 1 3 } { 8 } = 4 1 2 , $$

方差是 $\frac { 1 } { 8 } ( 4 9 + 8 1 + 0 + 3 6 + 1 6 + 1 2 1 + 1 4 4 + 1 ) = 5 6$

有以上结果可以看出,品种乙的样本平均数大于品种甲的样本平均数,且两个品种的样本方差差异不大,故应选择种植品种乙

【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和期望,考查两组数据的平均值和方差,并且针对于所得的结果进行比较,本题考查利用概率统计知识解决实际问题

✅ 来源:2011年 · 辽宁 · 2011_省自主命题(辽宁) · 第 19 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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