题目内容

10.空气污染,又称为大气污染,是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现处足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象.全世界也越来越关注环境保护问题.当空气污染指数(单位:μg/m3)为0~50时,空气质量级别为一级,空气质量状况属于优;当空气污染指数为50~100时,空气质量级别为二级,空气质量状况属于良;当空气污染指数为100~150时,空气质量级别为三级,空气质量状况属于轻度污染;当空气污染指数为150~200时,空气质量级别为四级,空气质量状况属于中度污染;当空气污染指数为200~300时,空气质量级别为五级,空气质量状况属于重度污染;当空气污染指数为300以上时,空气质量级别为六级,空气质量状况属于严重污染.2016年8月某日某省x个监测点数据统计如下:
空气污染指数
(单位:μg/m3)
[0,50](50,100](100,150](150,200]
监测点个数1540y10
(Ⅰ)根据所给统计表和频率分布直方图中的信息求出x,y的值,并完成频率分布直方图;
(Ⅱ)在空气污染指数分别为50~100和150~200的监测点中,用分层抽样的方法抽取10个监测点,从中任意选取4个监测点,求这4个监测点中空气质量为良的个数ξ的期望.

分析 (I)由题意可得:0.003×50x=15,15+40+y+10=x,即可解得x,y.
(II)在空气污染指数为50~100和150~200的监测点中分别抽取8个和2个监测点.从抽取10个监测点,从中任意选取4个监测点,这4个监测点中空气质量为良的个数ξ=2,3,4.可得P(ξ=2)=$\frac{{∁}_{8}^{2}•{∁}_{2}^{2}}{{∁}_{10}^{4}}$,P(ξ=3)=$\frac{{∁}_{8}^{3}•{∁}_{2}^{1}}{{∁}_{10}^{4}}$,P(ξ=4)=$\frac{{∁}_{8}^{4}}{{∁}_{10}^{4}}$.即可得出数学期望.

解答 解:(I)由题意可得:0.003×50x=15,15+40+y+10=x,
解得x=100,y=35.
由此可得[50,100]的矩形的高=$\frac{\frac{40}{100}}{50}$=0.008,
同理可得[100,150]的矩形的高=0.007,[150,200]的矩形的高0.002.
可得频率分布直方图;
(II)在空气污染指数为50~100和150~200的监测点中分别抽取8个和2个监测点.
从抽取10个监测点,从中任意选取4个监测点,
这4个监测点中空气质量为良的个数ξ=2,3,4.
则P(ξ=2)=$\frac{{∁}_{8}^{2}•{∁}_{2}^{2}}{{∁}_{10}^{4}}$=$\frac{2}{15}$,P(ξ=3)=$\frac{{∁}_{8}^{3}•{∁}_{2}^{1}}{{∁}_{10}^{4}}$=$\frac{8}{15}$,P(ξ=4)=$\frac{{∁}_{8}^{4}}{{∁}_{10}^{4}}$=$\frac{1}{3}$.
可得ξ的分布列为:

 ξ 2 3 4
 P $\frac{2}{15}$ $\frac{8}{15}$ $\frac{1}{3}$
则E(ξ)=$2×\frac{2}{15}+3×\frac{8}{15}$+4×$\frac{1}{3}$=$\frac{16}{5}$.

点评 本题考查了频率分布直方图及其性质、超几何分布列的性质及其数学期望计算公式、分层抽样,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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