高中数学第二章统计2.1随机抽样2.1.2系统抽样教学案新人教B必修3

2.1.2 系统抽样 预习课本P52,思考并完成以下问题 1系统抽样的概念是什么 2系统抽样适用范围是什么 1.系统抽样的概念 将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本的抽样方法. 2.系统抽样的适用范围 适用于样本容量较大,且个体之间无明显差异的情况. 1.某报告厅有50排座位,每排有60个座位编号1~60,一次报告会坐满了观众,会后留下座号为18的所有观众进行座谈.这是运用了 A.抽签法 B.随机数表法 C.系统抽样 D.有放回抽样 答案C 2.为了解1 200名学生对学校教改实验的意见,学校打算从中抽取一个容量为30的样本,考虑采用系统抽样,则分段的间隔k为 A.40 B.30 C.20 D.12 答案A 3.乡镇卫生院要从某村72名年龄在60岁以上的老人中,用系统抽样的方法抽取9人,了解心脏功能情况,医生把老人们编号为01~72号,现在医生已经确定抽取了03号, 那么其余被抽到的编号为_______________________________________________. 解析由系统抽样知,每段中有8人,已知在第一段中选的03号,则下面的各段中依次选的号码应为3+8=11,11+8=19,19+8=27,27+8=35,35+8=43,43+8=51,51+8=59,59+8=67. 答案11,19,27,35,43,51,59,67 系统抽样的概念 [典例] 某商场欲通过检查部分发票及销售记录来快速估计每月的销售金额,采用如下方法从某本发票的存根中随机抽一张,如15号,然后按顺序将65号,115号,165号,,发票上的销售金额组成一个调查样本.这种抽取样本的方法是 A.抽签法 B.随机数法 C.系统抽样法 D.以上都不对 [解析] 上述抽样方法是将发票平均分成若干组,每组50张,从第一组抽出了15号,以后各组抽15+50nn∈N*号,符合系统抽样的特点. [答案] C 系统抽样的判断方法 1首先看是否在抽样前知道总体是由什么组成,多少个个体. 2再看是否将总体分成几个均衡的部分,并在每一个部分中进行简单随机抽样. 3最后看是否等距抽样. [活学活用] 一个总体中有100个个体,随机编号为0,1,2,,99.依编号顺序平均分成10个小组,组号依次为1,2,,10.现用系统抽样方法抽取一个容量为10的样本,规定如果在第1组中随机抽取的号码为m,那么在第k组中抽取的号码的个位数字与m+k的个位数字相同.若m=6,则在第7组中抽取的号码是________. 解析由题意知,若m=6,则在第7组中抽取的号码的个位数字与13的个位数字相同,而第7组中编号依次为60,61,62,63,,69,故在第7组中抽取的号码是63. 答案63 系统抽样的设计 [典例] 1某初级中学领导采用系统抽样方法,从该校预备年级全体800名学生中抽50名学生做牙齿健康检查.现将800名学生从1到800进行编号,求得间隔数k==16,即每16人抽取一人.在1~16中随机抽取一个数,如果抽到的是7,则从33~48这16个数中应取的数是________. 2某装订厂平均每小时大约装订图书360册,要求检验员每小时抽取40册图书,检验其质量状况,请你设计一个抽样方案. [解析] 1因为采用系统抽样方法,每16人抽取一人,1~16中随机抽取一个数抽到的是7,所以在第k组抽到的是7+16k-1,所以从33~48这16个数中应取的数是7+162=39. 答案39 2解第一步把这些图书分成40个组,由于=9,所以每个小组有9册书;

第二步对这些图书进行编号,编号分别为0,1,,359;

第三步从第一组编号为0,1,,8的书中用简单随机抽样的方法,抽取1册书.比如说,其编号为k;

第四步按顺序抽取编号分别为下面的数字的图书k,k+9,k+18,k+27,,k+399.这样总共就抽取了40个样本. 系统抽样的4个步骤 1编号在保证编号的随机性的前提下,可以直接利用个体所带有的号码. 2分段确定分段间隔k,注意剔除部分个体时要保证剔除的随机性和客观性. 3确定起始个体编号l在第1段采用简单随机抽样来确定. 4按照事先确定的规则抽取样本通常是将l加上k,得到第2个个体编号l+k,再将l+k加上k,得到第3个个体编号l+2k,这样继续下去,直到获取整个样本. [活学活用] 某校高中二年级有253名学生,为了了解他们的视力情况,准备按1∶5的比例抽取一个样本,试用系统抽样方法进行抽取,并写出过程. 解1先把这253名学生编号000,001,,252;

2用随机数表法任取出3个号,从总体中剔除与这3个号对应的学生;

3把余下的250名学生重新编号1,2,3,,250;

4分段.取分段间隔k=5,将总体均分成50段,每段含5名学生;

5以第一段即1~5号中随机抽取一个号作为起始号,如l. 6从后面各段中依次取出l+5,l+10,l+15,,l+245这49个号. 这样就按1∶5的比例抽取了一个样本容量为50的样本. [层级一 学业水平达标] 1.老师从全班50名同学中抽取学号为3,13,23,33,43的五名同学了解学习情况,其最可能用到的抽样方法为 A.简单随机抽样 B.抽签法 C.随机数法 D.系统抽样 解析选D 从学号上看,相邻两号总是相差10,符合系统抽样的特征. 2.某单位有840名职工,现采用系统抽样方法抽取42人做问卷调查,将840人按1,2,,840随机编号,则抽取的42人中,编号落入区间[481,720]的人数为 A.11 B.12 C.13 D.14 解析选B 由系统抽样定义可知,所分组距为=20,每组抽取一个,因为包含整数个组,所以抽取个体在区间[481,720]的数目为720-48020=12. 3.某班级有52名学生,要从中抽取10名学生调查学习情况,若采用系统抽样方法,则此班内每个学生被抽到的机会是________. 解析52名学生中每名学生被抽到的机会均等,且均为=. 答案 4.某学校高一年级有1 003名学生,为了解他们的视力情况,准备按1∶100的比例抽取一个样本,试用系统抽样方法进行抽取,并写出过程. 解由于总体容量不能被样本容量整除,需先剔除3名学生,使得总体容量能被样本容量整除,取k==100,然后再利用系统抽样的方法进行. 1将每位同学由0001至1003编号. 2利用随机数表法剔除3名同学. 3将剩余的1 000名学生重新编号1至1 000. 4分段,取间隔k==100,将总体均分为10组,每组含有100名学生. 5从第一段即001到100号中随机抽取一个号l. 6按编号将l,100+l,200+l,,900+l共10个号选出. 这10个号所对应的学生组成所需样本. [层级二 应试能力达标] 1.下列抽样试验中,最适宜用系统抽样法的是 A.某市的4个区共有2 000名学生,且4个区的学生人数之比为3∶2∶8∶2,从中抽取200人入样 B.从某厂生产的2 000个电子元件中随机抽取5个入样 C.从某厂生产的2 000个电子元件中随机抽取200个入样 D.从某厂生产的20个电子元件中随机抽取5个入样 解析选C A总体有明显层次,不适宜用系统抽样法;
B样本容量很小,适宜用随机数法;
D总体容量很小,适宜用抽签法. 2.下列抽样不是系统抽样的是 A.体育老师让同学们随机站好,然后按1~5报数,并规定报2的同学向前一步走 B.为了调查“地沟油事件”,质检人员从传送带上每隔五分钟抽一桶油进行检验 C.五一期间麦当劳的工作人员在门口发放50份优惠券 D.唐山大地震试映会上,影院经理通知每排每排人数相等28号观众留下来座谈 解析选C C中,因为事先不知道总体,抽样方法不能保证每个个体按事先规定的规则入样,所以不是系统抽样. 3.学校为了了解某企业1 203名职工对公司餐厅建设的意见,打算从中抽取一个容量为40的样本,考虑用系统抽样,则分段的间隔k为 A.40 B.30.1 C.30 D.12 解析选C 因为1 203除以40不是整数,所以先随机去掉3个人,再除以40,得到每一段有30个人,则分段的间隔k为30. 4.某机构为了了解参加某次公务员考试的12 612名考生的成绩,决定采用系统抽样的方法抽取一个容量为200的样本,那么从总体中随机剔除个体的数目是 A.2 B.12 C.612 D.2 612 解析选B 因为12 612=20063+12,系统抽样时分为200组,每组63名,所以从总体中随机剔除个体的数目是12. 5.某厂将从64名员工中用系统抽样的方法抽取4名参加2016年职工劳技大赛,将这64名员工编号为1~64,若已知编号为8,24,56的员工在样本中,那么样本中另外一名员工的编号是________. 解析由系统抽样的知识知,将64名员工对应的编号分成4组,每组16个号码,由题意8,24,56在样本中,知8,24,56分别是从第1,2,4组中抽取的,则第3组中抽取的号码是8+216=40. 答案40 6.若总体含有1 645个个体,采用系统抽样的方法从中抽取一个容量为35的样本,则编号后编号应分为________段,分段间隔k=________,每段有________个个体. 解析由N=1 645,n=35,知编号后编号应分为35段,且k===47,则分段间隔k=47,每段有47个个体. 答案35 47 47 7.已知标有1~20号的小球20个,若我们的目的是估计总体号码的平均值,即20个小球号码的平均数.试验者从中抽取4个小球,以这4个小球号码的平均数估计总体号码的平均值,按下面方法抽样按小号到大号排序 1以编号2为起点,系统抽样抽取4个球,则这4个球的编号的平均值为________;

2以编号3为起点,系统抽样抽取4个球,则这4个球的编号的平均值为________. 解析20个小球分4组,每组5个. 1若以2号为起点,则另外三个球的编号依次为7,12,17,4球编号平均值为=9.5. 2若以3号为起点,则另外三个球的编号依次为8,13,18,4球编号平均值为=10.5. 答案19.5 210.5 8.为了了解参加某种知识竞赛的20个班的1 000名学生每个班50人的成绩,要抽取一个样本容量为40的样本,应采用什么抽样方法比较恰当简述抽样过程. 解系统抽样的方法比较恰当. 系统抽样的过程 1分别将每个班的50名学生随机地编号为1,2,3,,50;

2在第一个班的学生编号中,利用简单随机抽样抽取两个编号,如15,34;

3将其余19个班的编号为15和34的学生成绩取出,这样,所有的编号为15和34的40名学生的成绩就是所要抽取的样本. 9.一个总体中的1 000个个体编号为0,1,2,,999,并依次将其分成10组,组号为0,1,2,,9.要用系统抽样方法抽取一个容量为10的样本,规定如果在第0组随机抽取的号码为x,那么依次错位地取出后面各组的号码,即第k组中抽取号码的后两位数为x+33k的后两位数. 1当x=24时,写出所抽取样本的10个号码;

2若所抽取样本的10个号码中有一个的后两位数是87,