
利用實際問題的直方圖,了解正態(tài)分布曲線的特點及曲線所表示的意義.
一、正態(tài)曲線
1.正態(tài)曲線的定義
函數(shù),其中實數(shù)μ和σ(σ>0)為參數(shù),稱的圖象為正態(tài)分布密度曲線,簡稱正態(tài)曲線(μ是正態(tài)分布的期望,σ是正態(tài)分布的標準差).
2.正態(tài)曲線的特點
①曲線位于軸上方,與x軸不相交;
②曲線是單峰的,關于直線對稱;
③曲線在處達到峰值;
④曲線與x軸之間的面積為1;
⑤當一定時,曲線的位置由μ確定,曲線隨著μ的變化而沿x軸平移;
⑥當μ一定時,曲線的形狀由確定,越小,曲線越“瘦高”,表示總體的分布越集中;越大,曲線越“矮胖”,表示總體的分布越分散.
二、正態(tài)分布
1.正態(tài)分布的定義及表示
如果對于任何實數(shù),隨機變量X滿足(即x=a,x=b,正態(tài)曲線及x軸圍成的曲邊梯形的面積),則稱隨機變量X服從正態(tài)分布,記作.
2.正態(tài)分布的三個常用數(shù)據(jù)
①;
②;
③.
【注】若,則.
考向一 正態(tài)分布
關于正態(tài)分布在某個區(qū)間內(nèi)取值的概率的求法:
(1)熟記,,的值.
(2)正態(tài)曲線關于直線對稱,從而在關于對稱的區(qū)間上的概率相同.
(3).
(4)若X服從正態(tài)分布,即,要充分利用正態(tài)曲線的對稱性和曲線與x軸之間的面積為1.
典例1 已知隨機變量服從正態(tài)分布,若,則
A.0.6827 B.0.8522
C.0.9544 D.0.9772
【答案】C
【解析】因為隨機變量服從正態(tài)分布,所以其圖象關于直線對稱,
因為,所以,
所以,所以.
故選C.
【名師點睛】本題考查正態(tài)分布,關鍵是對正態(tài)分布曲線的理解與掌握,是基礎題.利用正態(tài)分布的對稱性結合已知求得,然后求解即可.
1.設兩個正態(tài)分布和的密度函數(shù)圖象如圖所示,則
A. B.
C. D.
2.設隨機變量服從正態(tài)分布,若,則的值為
A.0.2B.0.3
C.0.4D.0.6
考向二 正態(tài)分布的應用
正態(tài)分布及其應用在近幾年新課標高考中時常出現(xiàn),主要考查正態(tài)曲線的性質(特別是對稱性),常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),難度較?。挥袝r也會與概率統(tǒng)計結合,在解答題中考查.
典例2 假設每天從甲地去乙地的旅客人數(shù)X是服從正態(tài)分布的隨機變量.記一天中從甲地去乙地的旅客人數(shù)不超過900的概率為,則的值為
(參考數(shù)據(jù):若,則; ;.)
A.0.9544 B.0.6826
C.0.9974 D.0.9772
【答案】D
【解析】由于隨機變量X服從正態(tài)分布,故有μ=800,σ=50,則.由正態(tài)分布的對稱性,可得
.
典例3 2019超長“三伏”來襲,雖然大部分人都了解“伏天”不宜吃生冷食物,但隨著氣溫的不斷攀升,仍然無法阻擋冷飲品銷量的暴增.現(xiàn)在,某知名冷飲品銷售公司通過隨機抽樣的方式,得到其100家加盟超市3天內(nèi)進貨總價的統(tǒng)計結果如下表所示:
(1)由頻數(shù)分布表大致可以認為,被抽查超市3天內(nèi)進貨總價,μ近似為這100家超市3天內(nèi)進貨總價的平均值(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值作代表),利用正態(tài)分布,求;
(2)在(1)的條件下,該公司為增加銷售額,特別為這100家超市制定如下抽獎方案:
①令m表示“超市3天內(nèi)進貨總價超過μ的百分點”,其中.若,則該超市獲得1次抽獎機會;,則該超市獲得2次抽獎機會;,則該超市獲得3次抽獎機會;,則該超市獲得4次抽獎機會;,則該超市獲得5次抽獎機會;,則該超市獲得6次抽獎機會.另外,規(guī)定3天內(nèi)進貨總價低于μ的超市沒有抽獎機會;
②每次抽獎中獎獲得的獎金金額為1000元,每次抽獎中獎的概率為.
設超市A參加了抽查,且超市A在3天內(nèi)進貨總價百元.記X(單位:元)表示超市A獲得的獎金總額,求X的分布列與數(shù)學期望.
附參考數(shù)據(jù)與公式:,若,則,,.
【解析】(1)由題意得,
因為,
所以,
,
所以,
,
所以.
(2)因為,所以,
所以超市A獲得4次抽獎機會,
從而X的可能取值為0,1000,2000,3000,4000,
又因為每次抽獎不中的概率為,所以
,
,
,
,
.
所以X的分布列為
所以,X的數(shù)學期望為元.
3.一次考試中,某班學生的數(shù)學成績近似服從正態(tài)分布,若,則該班數(shù)學成績的及格(成績達到分為及格)率可估計為
A.B.
C.D.
4.在一次考試中某班級50名學生的成績統(tǒng)計如表,規(guī)定75分以下為一般,大于等于75分小于85分為良好,85分及以上為優(yōu)秀.
經(jīng)計算樣本的平均值,標準差.為評判該份試卷質量的好壞,從其中任取一人,記其成績?yōu)椋⒏鶕?jù)以下不等式進行評判:
①;
②;
③.
評判規(guī)則:若同時滿足上述三個不等式,則被評為優(yōu)秀試卷;若僅滿足其中兩個不等式,則被評為合格試卷;其他情況,則被評為不合格試卷.
(1)試判斷該份試卷被評為哪種等級;
(2)按分層抽樣的方式從3個層次的學生中抽出10名學生,再從抽出的10名學生中隨機抽出4人進行學習方法交流,用隨機變量表示4人中成績優(yōu)秀的人數(shù),求隨機變量的分布列和數(shù)學期望.
1.隨機變量服從正態(tài)分布,若,,則
A.3 B.4
C.5 D.6
2.在某項測試中,測量結果服從正態(tài)分布,若,則
A.B.
C.D.
3.已知隨機變量,且,則
A. B.
C. D.
4.某地區(qū)一次聯(lián)考的數(shù)學成績近似地服從正態(tài)分布,已知,現(xiàn)隨機從這次考試的成績中抽取100個樣本,則成績低于48分的樣本個數(shù)大約為
A.6B.4
C.94D.96
5.已知三個正態(tài)分布密度函數(shù)(,)的圖象如圖所示,則
A.B.
C.D.
6.某工廠生產(chǎn)的零件外直徑(單位:cm)服從正態(tài)分布N10, 0.12,今從該廠上、下午生產(chǎn)的零件中各隨機取出一個,測得其外直徑分別為9.82cm和10.31cm,則可認為
A.上午生產(chǎn)情況異常,下午生產(chǎn)情況正常B.上午生產(chǎn)情況正常,下午生產(chǎn)情況異常
C.上、下午生產(chǎn)情況均正常D.上、下午生產(chǎn)情況均異常
7.某商場經(jīng)營的某種包裝的大米質量ξ(單位:kg)服從正態(tài)分布N(10,σ2),根據(jù)檢測結果可知P(9.9≤ξ≤10.1)=0.96,某公司為每位職工購買一袋這種包裝的大米作為福利,若該公司有1000名職工,則分發(fā)到的大米質量在9.9 kg以下的職工數(shù)大約為
A.10 B.20
C.30 D.40
8.設隨機變量X~N(1,1),其正態(tài)分布密度曲線如圖所示,那么向正方形ABCD中隨機投擲10000個點,則落入陰影部分的點的個數(shù)的估計值是
(注:若X~N(μ,σ2),則Pμ-σ
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