Question

10．空氣污染，又稱為大氣污染，是指由于人類活動(dòng)或自然過程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)處足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環(huán)境的現(xiàn)象．全世界也越來越關(guān)注環(huán)境保護(hù)問題．當(dāng)空氣污染指數(shù)（單位：μg/m³）為0～50時(shí)，空氣質(zhì)量級(jí)別為一級(jí)，空氣質(zhì)量狀況屬于優(yōu)；當(dāng)空氣污染指數(shù)為50～100時(shí)，空氣質(zhì)量級(jí)別為二級(jí)，空氣質(zhì)量狀況屬于良；當(dāng)空氣污染指數(shù)為100～150時(shí)，空氣質(zhì)量級(jí)別為三級(jí)，空氣質(zhì)量狀況屬于輕度污染；當(dāng)空氣污染指數(shù)為150～200時(shí)，空氣質(zhì)量級(jí)別為四級(jí)，空氣質(zhì)量狀況屬于中度污染；當(dāng)空氣污染指數(shù)為200～300時(shí)，空氣質(zhì)量級(jí)別為五級(jí)，空氣質(zhì)量狀況屬于重度污染；當(dāng)空氣污染指數(shù)為300以上時(shí)，空氣質(zhì)量級(jí)別為六級(jí)，空氣質(zhì)量狀況屬于嚴(yán)重污染．2016年8月某日某省x個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：

空氣污染指數(shù) （單位：μg/m3）	[0，50]	（50，100]	（100，150]	（150，200]
監(jiān)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)	15	40	y	10

（Ⅰ）根據(jù)所給統(tǒng)計(jì)表和頻率分布直方圖中的信息求出x，y的值，并完成頻率分布直方圖；
（Ⅱ）在空氣污染指數(shù)分別為50～100和150～200的監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，用分層抽樣的方法抽取10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從中任意選取4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，求這4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中空氣質(zhì)量為良的個(gè)數(shù)ξ的期望．

Answer 1

分析 （I）由題意可得：0.003×50x=15，15+40+y+10=x，即可解得x，y．
（II）在空氣污染指數(shù)為50～100和150～200的監(jiān)測(cè)點(diǎn)中分別抽取8個(gè)和2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)．從抽取10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從中任意選取4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中空氣質(zhì)量為良的個(gè)數(shù)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）=$\frac{{∁}_{8}^{4}}{{∁}_{10}^{4}}$．即可得出數(shù)學(xué)期望．

解答 解：（I）由題意可得：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．
可得頻率分布直方圖；
（II）在空氣污染指數(shù)為50～100和150～200的監(jiān)測(cè)點(diǎn)中分別抽取8個(gè)和2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)．
從抽取10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從中任意選取4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，
這4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中空氣質(zhì)量為良的個(gè)數(shù)ξ=2，3，4．
則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的分布列為：

ξ	2	3	4
P	$\frac{2}{15}$	$\frac{8}{15}$	$\frac{1}{3}$

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

點(diǎn)評(píng) 本題考查了頻率分布直方圖及其性質(zhì)、超幾何分布列的性質(zhì)及其數(shù)學(xué)期望計(jì)算公式、分層抽樣，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于中檔題．