2017 高考数学第 19 题答案解析

2017_新课标 I 卷 (2017·理)

2017 ?? 第 19 题 解答题 区分题
2017_新课标 I 卷 (2017·理)

19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取 16 个零件,并测量其尺寸(单位: cm )。根据长期生产经验 ,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布 $N\left(\mu, \sigma^{2}\right.$ ).
(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的 16 个零件中其尺寸在( $\mu-3 \sigma$ ,$\mu+3 \sigma$ )之外的零件数,求 $\mathrm{P}(\mathrm{X} \geq 1)$ 及X的数学期望;
(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在 $(\mu-3 \sigma, \mu+3 \sigma)$ 之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.
(i)试说明上述监控生产过程方法的合理性;
(ii)下面是检验员在一天内抽取的 16 个零件的尺寸:

| 9.95 | 10.12 | 9.96 | 9.96 | 10.01 | 9.92 | 9.98 | 10.04 |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 10.26 | 9.91 | 10.13 | 10.02 | 9.22 | 10.04 | 10.05 | 9.95 |

经计算得 $\bar{x}=\frac{1}{16} \sum_{i=1}^{16} x_{i}=9.97, s=\sqrt{\frac{1}{16} \sum_{i=1}^{16}\left(x_{i}-\bar{x}\right)^{2}}=\sqrt{\frac{1}{16}\left(\sum_{i=1}^{16} x_{i}{ }^{2}-16 \bar{x}^{2}\right)} \approx 0.212$ ,其中 $\mathrm{x}_{\mathrm{i}}$ 为抽取的第 i 个零件的尺寸, $\mathrm{i}=1,2, \ldots, 16$ .

用样本平均数 $\bar{x}$ 作为 $\mu$ 的估计值 $\mu$ ,用样本标准差 $s$ 作为 $\sigma$ 的估计值 $\sigma$ ,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除( $\mu-3 \sigma, \mu+3 \sigma)$ 之外的数据,用剩下的数据估计 $\mu$ 和 $\sigma$(精确到 0.01 ).

附:若随机变量Z服从正态分布 $N\left(\mu, \sigma^{2}\right)$ ,则 $P(\mu-3 \sigma

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