题目内容

12.某单位有男职工600名,女职工400人,在单位想了解本单位职工的运动状态,根据性别采取分层抽样的方法从全体职工中抽取100人,调查他们平均每天运动的时间(单位:小时),统计表明该单位职工平均每天运动的时间范围是[0,2].若规定平均每天运动的时间不少于1小时的为“运动达人”,低于1小时的为“非运动达人”.根据调查的数据,按性别与是否为运动达人进行统计,得到如下2×2列联表.
运动时间
性别
运动达人非运动达人合计
男36
女26
合计100
(Ⅰ)请根据题目信息,将2×2列联表中的数据补充完整,并通过计算判断能否在犯错误概率不超过0.025的前提下认为性别与是否为运动达人有关;
(Ⅱ)将此样本的频率估计为总体的概率,随机调查该单位的3名男职工,设调查的3人中运动达人的人数为随机变量X,求X的分布列和数学期望E(X)及方差D(X).
附表及公式:
 P(K2≥k0) 0.150.10 0.05 0.025 0.010 
 k0 2.0722.706 3.841  5.0246.635
K2=$\frac{n(ad-bc)^{2}}{(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)}$,其中n=a+b+c+d.

分析 (I)计算K2,根据临界值表作出结论;
(II)分别计算X=0,1,2,3时的概率得出分布列,根据分布列得出数学期望和方差.

解答 解:(I)由题意,该单位根据性别采取分层抽样的方法抽取的100人中,有60人为男职工,40人为女职工,据此2×2列联表中的数据补充如下.


运动时间
性别
运动达人非运动达人合计
男362460
女142640
合计5050100
…(2分)
由表中数据得观测值K2=$\frac{100×(36×26-14×24)^{2}}{60×40×50×50}$=6>5.024,
所以在犯错误概率不超过0.025的前提下,可以认为性别与是否为运动达人有关.…(5分)
(2)随机调查一名男生,则这名男生为运动达人的概率为P=$\frac{36}{60}$=$\frac{3}{5}$.
X的可能取值为0,1,2,3.
∴P(X=0)=(1-$\frac{3}{5}$)3=$\frac{8}{125}$,P(X=1)=C31($\frac{3}{5}$)(1-$\frac{3}{5}$)2=$\frac{36}{125}$,
P(X=2)=C32($\frac{3}{5}$)2(1-$\frac{3}{5}$)=$\frac{54}{125}$,P(X=3)=($\frac{3}{5}$)3=$\frac{27}{125}$.
∴X的分布列为:
X0123
P$\frac{8}{125}$$\frac{36}{125}$$\frac{54}{125}$$\frac{27}{125}$
E(X)=3×$\frac{3}{5}$=$\frac{9}{5}$.D(X)=3×$\frac{3}{5}$×$\frac{2}{5}$=$\frac{18}{25}$.…(12分)

点评 本题考查了独立性检验的应用,离散型随机变量的分布列、数学期望、方差的求法,是中档题.

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