1、(2017 年全国 1 卷高考题)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 2(,)N(1)假设生产状态正常,记 X 表示一天内抽取的 16 个零件中其尺寸在之外的零件数,求 及 的数学期望;(3,)(1)P(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在 之外的零件,就认为这(3,)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( )试说明上述监控生产过程方法的合理性;( )下面是检验员在一天内抽取的 16 个零件
2、的尺寸:9.95 10.12 9.96 9.96 10.01 9.92 9.98 10.0410.26 9.91 10.13 10.02 9.22 10.04 10.05 9.95经计算得 , ,其中 为169.7ix1616222()()0.1i iisxxix抽取的第 个零件的尺寸, ,用样本平均数 作为 的估计值 ,用样本标准差 作为 的估计值 ,利用估计值xs判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除 之外的数据,用剩下的数(3,)据估计 和 (精确到 0.01)附:若随机变量 服从正态分布 ,则 ,Z2(,)N(3)0.97 4PZ, 160.97 4.59 20.8.919.【解】
3、(1)抽取的一个零件的尺寸在 之内的概率为 0.9974,从而零件(3,)的尺寸在 之外的概率为 0.0026,故 .因此(3,)(16,0.2)XB.)01.97408PX的数学期望为 .6216E(2) (i)如果生产状态正常,一个零件尺寸在 之外的概率只有 0.0026,(3,)一天内抽取的 16 个零件中,出现尺寸在 之外的零件的概率只有 0.0408,发生的概率很小.因此一旦发生这种情况,就有理由认为这条生产线在这一天的生产过程学科&网可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查,可见上述监控生产过程的方法是合理的.(ii)由 ,得 的估计值为 , 的估计值为 ,由9.7,0.21
4、xs9.70.21样本数据可以看出有一个零件的尺寸在 之外,因此需对当天的生产过程(3,)进行检查.剔除 之外的数据 9.22,剩下数据的平均数为(3,),因此 的估计值为 10.02.169.7210.5,剔除 之外的数据 9.22,剩2 21.69.751.34ix(3,)下数据的样本方差为 ,221(.0.).8因此 的估计值为0.8.918. (本小题满分 12 分)从某企业的某种产品中抽取 500 件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:()求这 500 件产品质量指标值的样本平均数 和样本方差 (同一组数据用该区间的中x2s点值作代表) ;()由频率分布直
5、方图可以认为,这种产品的质量指标值 服从正态分布 ,Z2(,)N其中 近似为样本平均数 , 近似为样本方差 .x22s(i)利用该正态分布,求 ;(187.1.)PZ(ii)某用户从该企业购买了 100 件这种产品,记 表示这 100 件产品中质量指标值为于X区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i)的结果,求 .E附: 12.2.150若 ,则 =0.6826, =0.9544.Z2(,)N()PZ(22)PZ(18)解:(I)抽取产品的质量指标值的样本平均数 和样本方差 分别为x2s170.280.91.20.3x43=2002222(30).(0).9(10).s14835.6 分(II) (i)由(I )知, ,从而(20,15)ZN(187.21.=.012.)68.PPZ)9 分(ii)由(i)知,一件产品的质量指标值位于区间(187.8,212.2)的概率为 0.682 6,依题意知 X-B(100,0.682 6),所以 10.82.EX