题目内容

13.为了解某地区居民用水情况,通过抽样,获得了100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,1),[1,2)…,[4,5]分成5组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)估计这100位居民月均用水量的样本平均数x和样本方差s2(同一组数据用该区间的中点值作代表,保留1位小数);
(2)若以样本频率作为概率,从该地区居民(人数很多)中任选3人,记月均用水量小于2吨的人数为随机变量X,求X的分布列和数学期望.

分析 (1)由频率分布直方图能估计这100位居民月均用水量的样本平均数和样本方差.
(2)月均用水量小于2吨的人数所占频率为0.2,以样本频率作为概率,从该地区居民(人数很多)中任选3人,记月均用水量小于2吨的人数为随机变量X,则X~B(3,0.2),由此能求出X的分布列和数学期望.

解答 解:(1)由频率分布直方图估计这100位居民月均用水量的样本平均数:
x=0.5×0.05+1.5×0.15+2.5×0.25+3.5×0.4+4.5×0.15=2.95≈3.0.
样本方差s2=(0.5-3)2×0.05+(1.5-3)2×0.15+(2.5-3)2×0.25+(3.5-3)2×0.4+(4.5-3)2×0.15≈1.2.
(2)月均用水量小于2吨的人数所占频率为0.2,
以样本频率作为概率,从该地区居民(人数很多)中任选3人,记月均用水量小于2吨的人数为随机变量X,
则X~B(3,0.2),
P(X=0)=${C}_{3}^{0}0.{8}^{3}$=0.512,
P(X=1)=${C}_{3}^{1}×0.2×0.{8}^{2}$=0.384,
P(X=2)=${C}_{3}^{2}×0.{2}^{2}×0.8$=0.096,
P(X=3)=${C}_{3}^{3}×0.{2}^{3}$=0.008,
∴X的分布列为:

 X 0 1 2 3
 P 0.512 0.384 0.096 0.008
E(X)=0×0.512+1×0.384+2×0.096+3×0.008=0.6.

点评 本题考查频率分直方图的应用,考查离散型随机变量的概率分布数学期望的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意二项分布的性质的合理运用.

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