近年来,某市为促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计 $ 1000 $ 吨生活垃圾,数据统计如下(单位:吨):\[\begin{array}{|c|c|c|c|}\hline
&“厨余垃圾”箱&“可回收物”箱&“其他垃圾”箱\\ \hline
厨余垃圾&400&100&100\\ \hline
可回收物&30&240&30\\ \hline
其他垃圾&20&20&60\\ \hline
\end{array}\]
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 试估计厨余垃圾投放正确的概率;
    标注
    答案
    厨余垃圾投放正确的概率 $ {\dfrac{2}{3}} $.
    解析
    需要从统计表中准确的读出厨余垃圾总量和“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量.厨余垃圾投放正确的概率约为\[ {\dfrac{“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量}{厨余垃圾总量}}={\dfrac{400}{400+100+100}}={\dfrac{2}{3}}. \]
  2. 试估计生活垃圾投放错误的概率;
    标注
    答案
    生活垃圾投放错误的概率 $ 0.3 $.
    解析
    可以先求出生活垃圾投放正确的概率,再利用对立事件的概率公式,计算其投放错误的概率.设生活垃圾投放错误为事件 $ A $,则事件 $ \overline A $ 表示生活垃圾投放正确.
    事件 $ \overline A $ 的概率约为“厨余垃圾”箱里厨余垃圾量、“可回收物”箱里可回收物量与“其他垃圾”箱里其他垃圾量的总和除以生活垃圾总量,即\[ P\left(\overline A\right)= {\dfrac{400+240+60}{1 000}}=0.7 ,\]所以\[ P\left(A\right)= 1-0.7=0.3 .\]
  3. 假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为 $a$,$ b $,$c$,其中 $a > 0$,$a + b + c = 600$.当数据 $a$,$ b $,$c$ 的方差 ${s^2}$ 最大时,写出 $a$,$ b $,$c$ 的值(结论不要求证明),并求此时 ${s^2}$ 的值.
    (注:${s^2} = \dfrac{1}{n}\left[ {{{\left( {{x_1} - \bar x } \right)}^2} + {{\left( {{x_2} - \bar x } \right)}^2} + \cdots + {{\left( {{x_n} - \bar x } \right)}^2}} \right]$,其中 $\bar x $ 为数据 ${x_1}$,$ {x_2} $,$ \cdots $,$ {x_n}$ 的平均数)
    标注
    答案
    当 $ a=600$,$b=c=0 $ 时,$ s^2 $ 取得最大值.$ s^2 $ 的最大值为 $80000$.
    解析
    平均数是定值,方差最大需使 $a$,$ b $,$c$ 的值离平均数尽量的“远”,故找极端值求解即可.当 $ a=600$,$b=c=0 $ 时,$ s^2 $ 取得最大值.
    因为\[\bar x ={\dfrac{1}{3}}\left(a+b+c\right)=200, \]所以\[ s^2={\dfrac{1}{3}}\left[\left(600-200\right)^2+\left(0-200\right)^2+\left(0-200\right)^2\right]=80 000. \]即 $ s^2 $ 的最大值为 $80000$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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