命题方向:抽样方法的综合应用[例4] 为了考查某校的教学水平,将抽查这个学校高三年级的部分学生本年度的考试成绩.为了全面反映实际情况,采取以下三种方式进行抽查(已知该校高三年级共有20个班,并且每个班内的学生已经按随机方式编好了学号,假定该校每班学生的人数相同):①从高三年级20个班中任意抽取一个班,再从该班中任意抽取20名学生,考察他们的学习成绩;②每个班抽取1人,共计20人,考察这20名学生的成绩;③把学生按成绩分成优秀、良好、普通三个级别,从其中共抽取100名学生进行考察(已知该校高三学生共1000人,若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人).根据上面的叙述,试回答下列问题:(1)上面三种抽取方式的总体、个体、样本分别是什么?每一种抽取方式抽取的样本中,样本容量分别是多少?(2)上面三种抽取方式各自采用的是何种抽取样本的方法?(3)试分别写出上面三种抽取方式各自抽取样本的步骤.[分析] 本题主要考查基本概念和三种抽样方法的联系与区别,准确把握三种抽样方法的概念与特点是解此题的关键;另外要注意叙述的完整性和条理性.[解析] (1)这三种抽取方式的总体都是指该校高三全体学生本年度的考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本年度的考试成绩.其中第一种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第二种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第三种抽取方式的样本为所抽取的100名学生本年度的考试成绩,样本容量为100.(2)三种抽取方式中,第一种采用的是简单随机抽样法;第二种采用的是系统抽样法和简单随机抽样法;第三种采用的是分层抽样法和简单随机抽样法.(3)第一种方式抽样的步骤:第一步,用抽签法在这20个班中任意抽取一个班;第二步,从这个班中按学号用随机数表法或抽签法抽取20名学生,考察其考试成绩.第二种方式抽样的步骤如下:第一步,用简单随机抽样法从第一个班中任意抽取一名学生,记其学号为a,第二步,在其余的19个班中,选取学号为a的学生,加上第一个班中的一名学生,共计20人.第三种方式抽样的步骤如下:第一步,分层.因为若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人,所以在抽取样本时,应该把全体学生分成三个层次;第二步,确定各个层次抽取的人数.因为样本容量与总体的个数之比为100:1000=1:10,所以在每个层次中抽取的个体数依次为 , 即15,60,25;第三步,按层次分别抽取.在优秀生中用简单随机抽样法抽15人;在良好生中用简单随机抽法抽取60人;在普通生中用简单随机抽样法抽取25人.跟踪练习4某高级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案.使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,…,270;使用系统抽样时,将学生统一随机编号为1,2,…,270,并将整个编号依次分为10段.如果抽得号码有下列四种情况:①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270.那么关于上述样本,下列结论中正确的是( )A. ②③都不能为系统抽样 B. ②④都不能为分层抽样 C. ①④都可能为系统抽样 D. ①③都可能为分层抽样
命题方向:抽样方法的综合应用
[例4] 为了考查某校的教学水平,将抽查这个学校高三年级的部分学生本年度的考试成绩.为了全面反映实际情况,采取以下三种方式进行抽查(已知该校高三年级共有20个班,并且每个班内的学生已经按随机方式编好了学号,假定该校每班学生的人数相同):①从高三年级20个班中任意抽取一个班,再从该班中任意抽取20名学生,考察他们的学习成绩;②每个班抽取1人,共计20人,考察这20名学生的成绩;③把学生按成绩分成优秀、良好、
普通三个级别,从其中共抽取100名学生进行考察(已知该校高三学生共1000人,若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人).根据上面的叙述,试回答下列问题:
(1)上面三种抽取方式的总体、个体、样本分别是什么?每一种抽取方式抽取的样本中,样本容量分别是多少?
(2)上面三种抽取方式各自采用的是何种抽取样本的方法?
(3)试分别写出上面三种抽取方式各自抽取样本的步骤.
[分析] 本题主要考查基本概念和三种抽样方法的联系与区别,准确把握三种抽样方法的概念与特点是解此题的关键;另外要注意叙述的完整性和条理性.
[解析] (1)这三种抽取方式的总体都是指该校高三全体学生本年度的考试成绩,个体都是指高三年级每个学生本年度的考试成绩.其中第一种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第二种抽取方式的样本为所抽取的20名学生本年度的考试成绩,样本容量为20;第三种抽取方式的样本为所抽取的100名学生本年度的考试成绩,样本容量为100.
(2)三种抽取方式中,第一种采用的是简单随机抽样法;第二种采用的是系统抽样法和简单随机抽样法;第三种采用的是分层抽样法和简单随机抽样法.
(3)第一种方式抽样的步骤:第一步,用抽签法在这20个班中任意抽取一个班;第二步,从这个班中按学号用随机数表法或抽签法抽取20名学生,考察其考试成绩.
第二种方式抽样的步骤如下:第一步,用简单随机抽样法从第一个班中任意抽取一名学生,记其学号为a,第二步,在其余的19个班中,选取学号为a的学生,加上第一个班中的一名学生,共计20人.
第三种方式抽样的步骤如下:第一步,分层.因为若按成绩分,其中优秀生共150人,良好生共600人,普通生共250人,所以在抽取样本时,应该把全体学生分成三个层次;第二步,确定各个层次抽取的人数.因为样本容量与总体的个数之比为100:1000=1:10,所以在每个层次中抽取的个体数依次为 , 即15,60,25;第三步,按层次分别抽取.在优秀生中用简单随机抽样法抽15人;在良好生中用简单随机抽法抽取60人;在普通生中用简单随机抽样法抽取25人.
跟踪练习4
某高级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案.使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,…,270;使用系统抽样时,将学生统一随机编号为1,2,…,270,并将整个编号依次分为10段.如果抽得号码有下列四种情况:
①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;
②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;
③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;
④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270.
那么关于上述样本,下列结论中正确的是( )
A. ②③都不能为系统抽样B. ②④都不能为分层抽样
C. ①④都可能为系统抽样
D. ①③都可能为分层抽样
题目解答
答案
D
[解析] 由定义可知,①③可能为分层抽样,也可能为系统抽样;②不是系统抽样,但有可能是分层抽样;④不是系统抽样,也不是分层抽样.
[点评] 选择合适的抽样方法的关键在于明确这三种抽样方法各自的特点.一般地,当总体容量较少,并且样本容量也较少,而且能够“搅拌均匀”时,则选用简单随机抽样方法抽样;当总体容量较大,样本容量也较大,并且总体的排列不存在明显的周期性和事先排好序时,则采用系统抽样方法抽样;当总体由差异明显的几部分组成时,则选用分层抽样方法抽样,并且当层内个体差异较小时,则在层内抽样,一般选用简单随机抽样或系统抽样方法抽样.
(五)思想方法点拨: