Skip to content
CalcGospel 國際數學圖譜
返回

S1 2023 Jan Q1

A Level / Edexcel / S1

IAL 2023 Jan Paper · Question 1

题目

Problem

The histogram shows the times taken, tt minutes, by each of 100100 people to swim 500500 metres.

(a) Use the histogram to complete the frequency table for the times taken by the 100100 people to swim 500500 metres.

Time taken (t minutes)5−1010−1414−1818−2525−40Frequency (f)101624\begin{array}{c|ccccc} \text{Time taken }(t\text{ minutes})&5-10&10-14&14-18&18-25&25-40\\ \hline \text{Frequency }(f)&10&16&24&& \end{array}
(1)

(b) Estimate the number of people who took less than 1616 minutes to swim 500500 metres.

(2)

(c) Find an estimate for the mean time taken to swim 500500 metres.

(2)

Given that ∑ft2=41033\sum ft^2=41033

(d) find an estimate for the standard deviation of the times taken to swim 500500 metres.

(2)

Given that Q3=23Q_3=23

(e) use linear interpolation to estimate the interquartile range of the times taken to swim 500500 metres.

(3)
题目中文翻译

直方图显示 100100 人各自游完 500500 米所用的时间 tt(分钟)。

(a) 利用直方图补全这 100100 人游完 500500 米所用时间的频数表。

(b) 估计游完 500500 米所用时间少于 1616 分钟的人数。

(c) 求游完 500500 米所用时间的估计平均数。

已知 ∑ft2=41033\sum ft^2=41033。

(d) 求游完 500500 米所用时间的估计标准差。

已知 Q3=23Q_3=23。

(e) 使用线性插值估计这些时间的四分位距。

解答

(a)

解法一

思路

展开

直方图中 frequency = frequency density ×\times class width。由图读出最后两组频数。

答题过程

展开

The completed frequencies are

Time taken (t minutes)5−1010−1414−1818−2525−40Frequency (f)1016243515\begin{array}{c|ccccc} \text{Time taken }(t\text{ minutes})&5-10&10-14&14-18&18-25&25-40\\ \hline \text{Frequency }(f)&10&16&24&35&15 \end{array}

(b)

解法一

思路

展开

少于 1616 分钟包括前两整组,再加上 1414 到 1616 这一半的 1414-1818 组。

答题过程

展开 number= 10+16+16−1418−14(24)= 10+16+12= 38.\begin{align*} \text{number} =&\,10+16+\frac{16-14}{18-14}(24)\\ =&\,10+16+12\\ =&\,38. \end{align*}

(c)

解法一

思路

展开

用 grouped data midpoint 估计平均数。

答题过程

展开 ∑ft= 7.5(10)+12(16)+16(24) +21.5(35)+32.5(15)= 1891.\begin{align*} \sum ft =&\,7.5(10)+12(16)+16(24)\\ &\,\hspace{2pt}+21.5(35)+32.5(15)\\ =&\,1891. \end{align*}

Therefore

tˉ=1891100=18.91.\begin{align*} \bar{t}=\frac{1891}{100}=18.91. \end{align*}

(d)

解法一

思路

展开

用公式

s=∑ft2∑f−tˉ 2.\begin{align*} s=\sqrt{\frac{\sum ft^2}{\sum f}-\bar{t}^{\,2}}. \end{align*}

答题过程

展开 s= 41033100−18.912= 7.262…\begin{align*} s =&\,\sqrt{\frac{41033}{100}-18.91^2}\\ =&\,7.262\ldots \end{align*}

So the standard deviation is

7.26\begin{align*} 7.26 \end{align*}

to 33 significant figures.

解法二

思路

展开

也可以用样本标准差公式,即分母使用 n−1n-1。

答题过程

展开

Using the sample standard deviation formula,

s= 41033−1891210099= 7.298…\begin{align*} s =&\,\sqrt{\frac{41033-\frac{1891^2}{100}}{99}}\\ =&\,7.298\ldots \end{align*}

So the estimated standard deviation is 7.307.30 to 33 significant figures.

(e)

解法一

思路

展开

Q1Q_1 是第 2525 个数据。累计到 1010 分钟是 1010,累计到 1414 分钟是 2626,所以 Q1Q_1 在 1010 到 1414 这一组内。

答题过程

展开

For Q1Q_1,

Q1=10+25−1016(14−10)=13.75.\begin{align*} Q_1=10+\frac{25-10}{16}(14-10)=13.75. \end{align*}

Therefore

IQR⁡=Q3−Q1=23−13.75=9.25.\begin{align*} \operatorname{IQR}=Q_3-Q_1=23-13.75=9.25. \end{align*}

解法二

思路

展开

也可以用 n+14\frac{n+1}{4} 定位下四分位数。这里位置为第 25.2525.25 个数据。

答题过程

展开 Q1= 10+25.25−1016(14−10)= 13.8125.\begin{align*} Q_1 =&\,10+\frac{25.25-10}{16}(14-10)\\ =&\,13.8125. \end{align*} IQR⁡= 23−13.8125= 9.1875≈9.19.\begin{align*} \operatorname{IQR} =&\,23-13.8125\\ =&\,9.1875\approx9.19. \end{align*}