题目
某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有( )。A. C_(400)^45 cdot C_(200)^15 种B. C_(400)^20 cdot C_(200)^40 种C. C_(400)^30 cdot C_(200)^30 种D. C_(400)^40 cdot C_(200)^20 种
某学校为了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样方法作抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同的抽样结果共有( )。
A. $C_{400}^{45} \cdot C_{200}^{15}$ 种
B. $C_{400}^{20} \cdot C_{200}^{40}$ 种
C. $C_{400}^{30} \cdot C_{200}^{30}$ 种
D. $C_{400}^{40} \cdot C_{200}^{20}$ 种
题目解答
答案
D. $C_{400}^{40} \cdot C_{200}^{20}$ 种
解析
本题考查分层随机抽样的概念以及组合数的应用。解题的关键在于根据分层随机抽样的特点,先计算出从初中部和高中部分别抽取的学生人数,再根据组合数的意义确定不同的抽样结果。
- 计算抽样比:
已知要从初中部和高中部两层共抽取$60$名学生,而该校初中部有$400$名学生,高中部有$200$名学生,那么学生总数为$400 + 200 = 600$名。
根据抽样比的定义,抽样比$k=\frac{抽取的学生总数}{学生总数}$,将数据代入可得$k = \frac{60}{600}=\frac{1}{10}$。 - 计算从初中部和高中部分别抽取的学生人数:
从初中部抽取的学生人数为初中部学生总数乘以抽样比,即$400\times\frac{1}{10} = 40$名。
从高中部抽取的学生人数为高中部学生总数乘以抽样比,即$200\times\frac{1}{10} = 20$名。 - 确定不同的抽样结果:
从$n$个不同元素中取出$m$个元素的组合数记为$C_{n}^m$,其计算公式为$C_{n}^m=\frac{n!}{m!(n - m)!}$。
从$400$名初中部学生中抽取$40$名学生的方法数为$C_{400}^{40}$种;从$200$名高中部学生中抽取$20$名学生的方法数为$C_{200}^{20}$种。
根据分步乘法计数原理:完成一件事需要$n$个步骤,做第$1$步有$m_1$种不同的方法,做第$2$步有$m_2$种不同的方法……做第$n$步有$m_n$种不同的方法,那么完成这件事共有$N = m_1\times m_2\times\cdots\times m_n$种不同的方法。
所以不同的抽样结果共有$C_{400}^{40} \cdot C_{200}^{20}$种。