为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进…——2020 高考数学第 19 题答案解析

2020_新课标 I 卷 (2020)

2020 全国 第 19 题 解答题 区分题
2020_新课标 I 卷 (2020)

19.为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了 100 天空气中的 PM2.5和 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度(单位:$\mu \mathrm{g} / \mathrm{m}^{3}$ ),得下表:

$\mathrm{SO}_{2}$ PM2.5[0,50](50,150](150,475]
[0,35]32184
(35,75]6812
(75,115]3710

(1)估计事件"该市一天空气中 PM2.5 浓度不超过 75 ,且 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度不超过 150 "的概率;
(2)根据所给数据,完成下面的 $2 \times 2$ 列联表:

$\mathrm{SO}_{2}$ PM2.5[0,150](150,475]
[0,75]
(75,115]

(3)根据②中的列联表,判断是否有 $99 \%$ 的把握认为该市一天空气中PM 2.5 浓度与 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度有关?
附:$K^{2}=\frac{n(a d-b c)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$ ,

$P\left(K^{2} \geq k\right)$0.0500.0100.001
$k$3.8416.63510.828
参考答案(1) 0.64; (2) 答案见解析; (3) 有.

完整解析 · 逐步详解

【解答】
为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了 100 天空气中的 PM2.5和 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度(单位:$\mu \mathrm{g} / \mathrm{m}^{3}$ ),得下表:

$\mathrm{SO}_{2}$ PM2.5[0,50](50,150](150,475]
[0,35]32184
(35,75]6812
(75,115]3710

(1)估计事件"该市一天空气中 PM2.5 浓度不超过 75 ,且 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度不超过 150 "的概率;
(2)根据所给数据,完成下面的 $2 \times 2$ 列联表:

$\mathrm{SO}_{2}$ PM 2.5[0,150](150,475]
[0,75]
(75,115]

(3)根据②中的列联表,判断是否有 $99 \%$ 的把握认为该市一天空气中 PM 2.5 浓度与 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度有关?
附:$K^{2}=\frac{n(a d-b c)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$ ,

$P\left(K^{2} \geq k\right)$0.0500.0100.001
$k$3.8416.63510.828

【答案】(1) 0.64 ;(2)答案见解析;(3)有.
【解析】
【分析】
(1)根据表格中数据以及古典概型的概率公式可求得结果;
(2)根据表格中数据可得 $2 \times 2$ 列联表;
(3)计算出 $K^{2}$ ,结合临界值表可得结论.

【详解】①由表格可知,该市 100 天中,空气中的 $P M 2.5$ 浓度不超过 75 ,且 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度不超过 150 的天数有 $32+6+18+8=64$ 天,

所以该市一天中,空气中的 PM2.5 浓度不超过 75 ,且 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度不超过 150 的概率为 $\frac{64}{100}=0.64$ ;
②由所给数据,可得 $2 \times 2$ 列联表为:

$\mathrm{SO}_{2}$ PM 2.5[0,150](150,475]合计
[0,75]641680
(75,115]101020
合计7426100

(3)根据 $2 \times 2$ 列联表中的数据可得
$K^{2}=\frac{n(a d-b c)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}=\frac{100 \times(64 \times 10-16 \times 10)^{2}}{80 \times 20 \times 74 \times 26}=\frac{3600}{481} \approx 7.4844>6.635$,
因为根据临界值表可知,有 $99 \%$ 的把握认为该市一天空气中 $P M 2.5$ 浓度与 $\mathrm{SO}_{2}$ 浓度有关.
【点晴】本题考查了古典概型的概率公式,考查了完善 $2 \times 2$ 列联表,考查了独立性检验,属于中档题.

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