要知道一个鱼缸里有多少条鱼,只要数一数就可以了。要估计一个鱼塘里有多少条鱼,该怎么办?
答案
解析
【分析】
由于鱼塘中鱼的数量多,无法直接逐一计数,因此可采用抽样估计的思想,借助标记重捕法解决问题:核心逻辑是当标记的鱼和鱼塘原有的鱼充分混合后,标记鱼在鱼塘内均匀分布,任意抽取的样本中标记鱼的占比,近似等于所有标记鱼占鱼塘总鱼数的比例,通过这个比例关系就能推算出鱼塘的总鱼数。
【解析】
可通过标记重捕法估算,具体步骤如下:
1. 从鱼塘中随机捕捞$n$条鱼,给鱼做上不会脱落、不影响鱼正常活动的标记后,全部放回鱼塘;
2. 等待一段时间,让标记的鱼和鱼塘内原有的鱼充分混合均匀;
3. 再次从鱼塘中随机捕捞$m$条鱼,统计本次捕捞的鱼中带有标记的鱼的数量,记为$k$;
4. 设鱼塘中总共有$x$条鱼,根据标记鱼均匀分布的特点,可列比例式:$\frac{n}{x}=\frac{k}{m}$,解得$x=\frac{mn}{k}$,该值就是鱼塘总鱼数的估计值。
若要提升估计的准确性,可多次重复上述实验,取多次计算结果的平均值作为最终估计值。
【答案】
采用标记重捕法估算:先捕捞$n$条鱼做标记后放回鱼塘,待鱼群混合均匀后再次捕捞$m$条鱼,统计其中带标记的鱼有$k$条,设鱼塘总鱼数为$x$,由比例关系$\frac{n}{x}=\frac{k}{m}$可得估计值$x\approx\frac{mn}{k}$,可多次实验取平均值提升估算准确度。
【知识点】
用样本估计总体,概率的实际应用,标记重捕法
【点评】
这是概率知识解决实际问题的典型案例,将难以直接统计的总体数量问题转化为简单的样本比例计算问题,实用性强,体现了数学建模的思想。
【难度系数】
0.7
由于鱼塘中鱼的数量多,无法直接逐一计数,因此可采用抽样估计的思想,借助标记重捕法解决问题:核心逻辑是当标记的鱼和鱼塘原有的鱼充分混合后,标记鱼在鱼塘内均匀分布,任意抽取的样本中标记鱼的占比,近似等于所有标记鱼占鱼塘总鱼数的比例,通过这个比例关系就能推算出鱼塘的总鱼数。
【解析】
可通过标记重捕法估算,具体步骤如下:
1. 从鱼塘中随机捕捞$n$条鱼,给鱼做上不会脱落、不影响鱼正常活动的标记后,全部放回鱼塘;
2. 等待一段时间,让标记的鱼和鱼塘内原有的鱼充分混合均匀;
3. 再次从鱼塘中随机捕捞$m$条鱼,统计本次捕捞的鱼中带有标记的鱼的数量,记为$k$;
4. 设鱼塘中总共有$x$条鱼,根据标记鱼均匀分布的特点,可列比例式:$\frac{n}{x}=\frac{k}{m}$,解得$x=\frac{mn}{k}$,该值就是鱼塘总鱼数的估计值。
若要提升估计的准确性,可多次重复上述实验,取多次计算结果的平均值作为最终估计值。
【答案】
采用标记重捕法估算:先捕捞$n$条鱼做标记后放回鱼塘,待鱼群混合均匀后再次捕捞$m$条鱼,统计其中带标记的鱼有$k$条,设鱼塘总鱼数为$x$,由比例关系$\frac{n}{x}=\frac{k}{m}$可得估计值$x\approx\frac{mn}{k}$,可多次实验取平均值提升估算准确度。
【知识点】
用样本估计总体,概率的实际应用,标记重捕法
【点评】
这是概率知识解决实际问题的典型案例,将难以直接统计的总体数量问题转化为简单的样本比例计算问题,实用性强,体现了数学建模的思想。
【难度系数】
0.7
例 某水果公司以2元/kg的成本价购进了柑橘10 000 kg,如果公司希望出售这些柑橘获利5 000元,那么在出售柑橘(已去掉损坏的柑橘)时,每千克的定价大约为多少元比较合适?
注:下表是销售人员从所有柑橘中随机抽取若干柑橘进行的“柑橘损坏率”的统计数据.
| 柑橘总质量 n/kg | 损坏柑橘质量 m/kg | 柑橘损坏的频率$\frac{m}{n}$ |
| --- | --- | --- |
| 50 | 5.50 | 0.110 |
| 100 | 10.50 | 0.105 |
| 150 | 15.15 | 0.101 |
| 200 | 19.42 | 0.097 |
| 250 | 2
5 | 0.097 |
| 300 | 30.93 | 0.103 |
| 350 | 35.32 | 0.101 |
| 400 | 39.24 | 0.098 |
| 450 | 44.57 | 0.099 |
| 500 | 51.54 | 0.103 |
柑橘在运输中会有些损坏,公司必须估算出可能损坏的柑橘总数,以便将损坏的柑橘的成本折算到没有损坏的柑橘的售价中。
注:下表是销售人员从所有柑橘中随机抽取若干柑橘进行的“柑橘损坏率”的统计数据.
| 柑橘总质量 n/kg | 损坏柑橘质量 m/kg | 柑橘损坏的频率$\frac{m}{n}$ |
| --- | --- | --- |
| 50 | 5.50 | 0.110 |
| 100 | 10.50 | 0.105 |
| 150 | 15.15 | 0.101 |
| 200 | 19.42 | 0.097 |
| 250 | 2
| 300 | 30.93 | 0.103 |
| 350 | 35.32 | 0.101 |
| 400 | 39.24 | 0.098 |
| 450 | 44.57 | 0.099 |
| 500 | 51.54 | 0.103 |
柑橘在运输中会有些损坏,公司必须估算出可能损坏的柑橘总数,以便将损坏的柑橘的成本折算到没有损坏的柑橘的售价中。
答案
从表格中可以看出,柑橘损坏的频率在0.1左右摆动,那么柑橘损坏的概率估计值为0.1,也就是柑橘完好的概率估计值为0.9. 所以根据柑橘完好的概率估计值,我们可以估计,在10 000 kg柑橘中完好的质量大约为10 000×0.9=9 000(kg),完好柑橘的实际成本大约为$\frac{2×10 000}{9 000}=\frac{2}{0.9}≈2.22$(元/kg). 设柑橘的定价为x元/kg,则应有(x-2.22)×9 000=5 000. 解得x≈2.78. 因此出售柑橘时,定价大约为每千克2.78元就可获利5 000元
解析
【分析】
要确定合适的售价,首先需要估算出完好柑橘的总质量,再将全部成本折算到完好柑橘上,最后结合期望利润列方程求解。第一步,根据频率估计概率的原理,当试验次数足够多时,频率会稳定在概率附近,我们通过表格中损坏频率的波动情况,估计柑橘损坏的概率,进而得到柑橘完好的概率;第二步,利用完好概率估算10000kg柑橘中完好柑橘的总质量;第三步,计算所有柑橘的总成本,分摊到完好柑橘上得到每千克完好柑橘的实际成本;第四步,根据“总利润=每千克利润×完好柑橘质量”列方程求出售价。
【解析】
1. 估计柑橘损坏概率:观察表格数据,随着抽取柑橘总质量增加,损坏的频率在0.1附近摆动,因此估计柑橘损坏的概率为0.1,则柑橘完好的概率为$1-0.1=0.9$。
2. 计算完好柑橘总质量:10000kg柑橘中,完好的质量约为$10000×0.9=9000\,\mathrm{kg}$。
3. 计算完好柑橘的单位成本:购进10000kg柑橘的总成本为$2×10000=20000$元,折算到完好柑橘上,每千克的实际成本约为$\frac{20000}{9000}\approx2.22\,\mathrm{元/kg}$。
4. 列方程求定价:设每千克柑橘定价为$x$元,根据总利润为5000元可得:
$(x-2.22)×9000=5000$
解得:$x\approx2.78$
【答案】
出售柑橘时每千克定价大约为2.78元比较合适。
【知识点】
用频率估计概率、概率的实际应用、利润问题计算
【点评】
本题结合生活中的销售场景,考查了统计与代数知识的综合应用,核心是理解频率与概率的关系,学会将隐性成本(损坏柑橘的成本)分摊到可售商品中,再结合利润公式求解,体现了数学在实际经营决策中的实用价值。
【难度系数】
0.65
要确定合适的售价,首先需要估算出完好柑橘的总质量,再将全部成本折算到完好柑橘上,最后结合期望利润列方程求解。第一步,根据频率估计概率的原理,当试验次数足够多时,频率会稳定在概率附近,我们通过表格中损坏频率的波动情况,估计柑橘损坏的概率,进而得到柑橘完好的概率;第二步,利用完好概率估算10000kg柑橘中完好柑橘的总质量;第三步,计算所有柑橘的总成本,分摊到完好柑橘上得到每千克完好柑橘的实际成本;第四步,根据“总利润=每千克利润×完好柑橘质量”列方程求出售价。
【解析】
1. 估计柑橘损坏概率:观察表格数据,随着抽取柑橘总质量增加,损坏的频率在0.1附近摆动,因此估计柑橘损坏的概率为0.1,则柑橘完好的概率为$1-0.1=0.9$。
2. 计算完好柑橘总质量:10000kg柑橘中,完好的质量约为$10000×0.9=9000\,\mathrm{kg}$。
3. 计算完好柑橘的单位成本:购进10000kg柑橘的总成本为$2×10000=20000$元,折算到完好柑橘上,每千克的实际成本约为$\frac{20000}{9000}\approx2.22\,\mathrm{元/kg}$。
4. 列方程求定价:设每千克柑橘定价为$x$元,根据总利润为5000元可得:
$(x-2.22)×9000=5000$
解得:$x\approx2.78$
【答案】
出售柑橘时每千克定价大约为2.78元比较合适。
【知识点】
用频率估计概率、概率的实际应用、利润问题计算
【点评】
本题结合生活中的销售场景,考查了统计与代数知识的综合应用,核心是理解频率与概率的关系,学会将隐性成本(损坏柑橘的成本)分摊到可售商品中,再结合利润公式求解,体现了数学在实际经营决策中的实用价值。
【难度系数】
0.65
1. 盒中有黄色乒乓球8个和白色乒乓球若干个.通过大量试验,得到摸出白球的概率为0.6,估计盒中白色乒乓球有
12
个.答案
1. 12
解析
【分析】
首先,大量重复试验中,事件发生的频率可以近似等于该事件发生的概率,因此本题中摸出白球的概率为0.6是确定的。接下来我们可以通过设未知数,结合概率的计算公式:某事件发生的概率=该事件对应的情况数÷总情况数,找到等量关系列方程求解白球的数量。
【解析】
设盒中白色乒乓球有$ x $个,则盒中乒乓球的总数量为$ (8+x) $个。
根据概率公式,摸出白球的概率为白球数量除以总球数,可列方程:
$\frac{x}{8+x}=0.6$
解方程:
两边同乘$ 8+x $得:$ x=0.6(8+x) $
展开得:$ x=4.8+0.6x $
移项得:$ x-0.6x=4.8 $
合并同类项得:$ 0.4x=4.8 $
解得:$ x=12 $
检验:当$ x=12 $时,$ 8+x=20≠0 $,所以$ x=12 $是原方程的解,符合题意。
【答案】
12
【知识点】
频率估计概率;概率公式
【点评】
本题属于概率应用的基础题,解题关键是理解大量重复试验下频率可作为概率的估计值,结合概率公式建立方程求解即可。
【难度系数】
0.8
首先,大量重复试验中,事件发生的频率可以近似等于该事件发生的概率,因此本题中摸出白球的概率为0.6是确定的。接下来我们可以通过设未知数,结合概率的计算公式:某事件发生的概率=该事件对应的情况数÷总情况数,找到等量关系列方程求解白球的数量。
【解析】
设盒中白色乒乓球有$ x $个,则盒中乒乓球的总数量为$ (8+x) $个。
根据概率公式,摸出白球的概率为白球数量除以总球数,可列方程:
$\frac{x}{8+x}=0.6$
解方程:
两边同乘$ 8+x $得:$ x=0.6(8+x) $
展开得:$ x=4.8+0.6x $
移项得:$ x-0.6x=4.8 $
合并同类项得:$ 0.4x=4.8 $
解得:$ x=12 $
检验:当$ x=12 $时,$ 8+x=20≠0 $,所以$ x=12 $是原方程的解,符合题意。
【答案】
12
【知识点】
频率估计概率;概率公式
【点评】
本题属于概率应用的基础题,解题关键是理解大量重复试验下频率可作为概率的估计值,结合概率公式建立方程求解即可。
【难度系数】
0.8
2. 某城镇有10万人,随机调查2500人,发现每天买某期刊的有200人,在这个城镇随机问1个人,此人这一天买该期刊的概率是
$\frac{2}{25}$
,这种期刊在该城镇每天的发行量大约是800
份。答案
2. $\frac{2}{25}$,800
解析
【分析】
这道题考查用频率估计概率的实际应用,解题思路如下:第一步,当样本容量足够大时,样本的频率可以近似估计总体的概率,所以先计算调查的2500人中购买期刊的频率,即可得到随机一人购买该期刊的概率;第二步,用城镇总人数乘所求的概率,就能估算出该期刊每天的大致发行量。
【解析】
1. 求随机1人购买该期刊的概率:
根据用频率估计概率的原理,大样本下的频率可近似为概率。调查的2500人中,有200人购买该期刊,因此购买频率为$\frac{200}{2500}=\frac{2}{25}$,即随机问1人,这一天买该期刊的概率约为$\frac{2}{25}$。
2. 估算期刊每天的发行量:
城镇总人数为10000人,假设每人最多购买1份期刊,则发行量约等于购买期刊的总人数,即$10000×\frac{2}{25}=800$份。
【答案】
$\frac{2}{25}$;800
【知识点】
用频率估计概率;概率的实际应用
【点评】
这道题是概率在生活中的基础应用题,核心是理解大样本下频率可近似代替概率的原理,再结合总数计算对应需求的数量,解题时注意分数化简和计算准确性即可。
【难度系数】
0.8
这道题考查用频率估计概率的实际应用,解题思路如下:第一步,当样本容量足够大时,样本的频率可以近似估计总体的概率,所以先计算调查的2500人中购买期刊的频率,即可得到随机一人购买该期刊的概率;第二步,用城镇总人数乘所求的概率,就能估算出该期刊每天的大致发行量。
【解析】
1. 求随机1人购买该期刊的概率:
根据用频率估计概率的原理,大样本下的频率可近似为概率。调查的2500人中,有200人购买该期刊,因此购买频率为$\frac{200}{2500}=\frac{2}{25}$,即随机问1人,这一天买该期刊的概率约为$\frac{2}{25}$。
2. 估算期刊每天的发行量:
城镇总人数为10000人,假设每人最多购买1份期刊,则发行量约等于购买期刊的总人数,即$10000×\frac{2}{25}=800$份。
【答案】
$\frac{2}{25}$;800
【知识点】
用频率估计概率;概率的实际应用
【点评】
这道题是概率在生活中的基础应用题,核心是理解大样本下频率可近似代替概率的原理,再结合总数计算对应需求的数量,解题时注意分数化简和计算准确性即可。
【难度系数】
0.8
在做重复试验时,随着试验次数的增多,事件发生的频率一般会
稳定于概率值附近
答案
3. 稳定于概率值附近
解析
【分析】
解题时需结合频率的性质及频率和概率的关系思考:首先要明确,少量重复试验中事件发生的频率是随机的,存在明显波动;但当试验次数不断增多时,频率的波动幅度会逐渐减小,最终会围绕事件本身固定的概率值小幅变动,呈现出稳定性,这是用频率估计概率的核心依据,由此即可推导得出结论。
【解析】
根据频率的稳定性规律可知:在大量重复试验中,随着试验次数的增加,事件发生的频率会逐渐减小波动幅度,最终稳定在该事件发生的概率值附近,且试验次数越多,频率和概率的偏差通常越小。
【答案】
稳定于概率值附近
【知识点】
1. 频率的稳定性 2. 频率与概率的关系
【点评】
本题考查概率统计的基础概念,是频率估计概率相关知识点的基础考点,熟悉频率的变化规律即可正确作答。
【难度系数】
0.9
解题时需结合频率的性质及频率和概率的关系思考:首先要明确,少量重复试验中事件发生的频率是随机的,存在明显波动;但当试验次数不断增多时,频率的波动幅度会逐渐减小,最终会围绕事件本身固定的概率值小幅变动,呈现出稳定性,这是用频率估计概率的核心依据,由此即可推导得出结论。
【解析】
根据频率的稳定性规律可知:在大量重复试验中,随着试验次数的增加,事件发生的频率会逐渐减小波动幅度,最终稳定在该事件发生的概率值附近,且试验次数越多,频率和概率的偏差通常越小。
【答案】
稳定于概率值附近
【知识点】
1. 频率的稳定性 2. 频率与概率的关系
【点评】
本题考查概率统计的基础概念,是频率估计概率相关知识点的基础考点,熟悉频率的变化规律即可正确作答。
【难度系数】
0.9
4. 一个袋中有若干个白球,为估计白球个数,小何向袋中放入8个黑球,搅拌均匀后随机摸出1个球,记下颜色,再把它放入袋中。不断重复摸球400次,其中88次摸到黑球,估计袋中白球有(
A.18个
B.28个
C.36个
D.42个
B
)。A.18个
B.28个
C.36个
D.42个
答案
4. B
解析
【分析】
这是一道利用频率估计概率解决实际估算的问题。解题思路如下:首先,大量重复试验时,事件发生的频率会稳定在对应概率附近,因此摸到黑球的频率近似等于黑球在总球数中占的概率;其次,设白球个数为未知数,总球数为白球数加放入的黑球数,根据“黑球概率=黑球个数÷总球数”的等量关系列方程,最后求解取近似整数值即可。
【解析】
设袋中大约有白球$ x $个,则袋中球的总个数为$ (x+8) $个。
根据大量重复试验中频率近似等于概率,可得:
$\frac{8}{x+8} \approx \frac{88}{400}$
交叉相乘得:$88(x+8) = 8×400$
计算得:$88x + 704 = 3200$
移项化简得:$88x = 2496$
解得:$x \approx 28$
因此估计袋中白球有28个。
【答案】
B
【知识点】
用频率估计概率、概率的计算、分式方程应用
【点评】
本题结合实际估算场景考查概率的应用,解题关键是掌握频率与概率的关系,找到正确的等量关系列方程求解,这类题是概率知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.7
这是一道利用频率估计概率解决实际估算的问题。解题思路如下:首先,大量重复试验时,事件发生的频率会稳定在对应概率附近,因此摸到黑球的频率近似等于黑球在总球数中占的概率;其次,设白球个数为未知数,总球数为白球数加放入的黑球数,根据“黑球概率=黑球个数÷总球数”的等量关系列方程,最后求解取近似整数值即可。
【解析】
设袋中大约有白球$ x $个,则袋中球的总个数为$ (x+8) $个。
根据大量重复试验中频率近似等于概率,可得:
$\frac{8}{x+8} \approx \frac{88}{400}$
交叉相乘得:$88(x+8) = 8×400$
计算得:$88x + 704 = 3200$
移项化简得:$88x = 2496$
解得:$x \approx 28$
因此估计袋中白球有28个。
【答案】
B
【知识点】
用频率估计概率、概率的计算、分式方程应用
【点评】
本题结合实际估算场景考查概率的应用,解题关键是掌握频率与概率的关系,找到正确的等量关系列方程求解,这类题是概率知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.7
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