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第二章随机变量及其分布
2.4 正态分布
第二课时正态分布的应用
Q 课时学案 g
课后巩固
要点解读
特别地,对于标准正态分布的正态变量(这时称它为标准正态变量 在区间(-1,1), (-2,2), (一3,3)内取值的概率分别是
68.26%,95.44%,99.74%.
2.3cr原则
服从于正态分布N(〃,/)的随机变量X只取〃+3(7)之间 的值,并简称为3o原则.
要点解读
正态总体几乎总取值于区间(p-3a, ” + 3o)之内,而在此区间 以外取值的概率只有0. 002 6,通常认为这种情况在一次试验中 几乎不可能发生.这是统计中常用的假设检验方法的基本思想.
@要点解读
3 ?关于正态总体在某个区间内取值的概率求法
⑴熟记 P(p — + a),P(/j —2^7^^+27), P(p — 3o〈XWp
+ 3a)的值.
(2)充分利用正态曲线的对称性和曲线与x轴之间面积为1.
①正态曲线关于直线X=p对称,从而在关于对称的区间上 概率相等.
要点解读
②P(Xva) = 1 — P(X2 a), P(Xv“ 一 a)=P(X2〃+a), 若 b? 则 F(Xvb)J—P俨◎+◎?
课时
学案
题型一 三个概率值的应用
例1求正态总体N(l,4)在(一8,3)内的概率.
⑥思路分析 由已知〃=1,(7=2,先求出(一1,3)内的概率, 再求(3, +°°)内的概率,再利用曲线与x轴之间的面积为1,求 出(一°°,3)内的概率.
②解析由题意知〃=1, (7=2.
??? P( — 1 XW3)=p(l-2X 1+2) = 0.682 6.
??? P(X3) = |(l-0.682 6) = 0.158 7.
???在(一g, 3)内取值的概率为 1—0.158 7 = 0.841 3.
探究1利用正态总体,在三个特殊区间内取值的概率值进
行计算时,对于不符合利用特殊区间内概率值的,需要找出新的
行计算时,对于不符合利用特殊区间内概率值的,
需要找出新的
解决办法.
思考题1在某项测量中,测量结果服从正态分布N(l,4), 求正态总体疋在(一1,1)内取值的概率.
⑥思路分析 解答本题可先求出?在(-1,3)内取值的概率,然 后由密度函数关于x=l对称,从而《在(-1,1)内取值的概率就等 于在(-1,3)内取值的概率的一半.
②解析 由题意知〃=1, (7=2,
??? P( — 1 3)=p(l-1+2) = 0.682 6.
又???密度函数关于X=1对称,
??.P(—lvfvl)=P(lvdv3)=*P(—lfv3)=0.341 3.
例2设随机变量X?N(2,9),
⑴求C的值;
(2)求 P(-4X8)?
若 F(Xc+l)=P(Xvc—1).
②解析
(1)由X?M2,9)可知,密度函数关于直线x=2对称(如图所
示),
又 P(Xc+ l) = P(Xc- 1), 故有 2—(c—l) = (c+l)—2.
? ? c=2.
(2)P(—4X8)=P(2-2X3X2 + 2X3) = 0.954 4.
探究2充分利用正态曲线的对称性和曲线与x轴之间的面 积为1这两个性质,一般地,有P(XV〃一(7)= P(X$// + (7).
思考题2设X?N(l,32),试求
P(-2X4);
P(4X7)?
②解析 因为X?N(1X,所以〃=1, 7=3.
P(-2X4)=P(1 -3X 1+3)
=P(t/-o-X/z+^)=0.682 6.
因为 P(4¥W7)=*[P(—5XW7)—P( — 2XW4)]
=|[P(1 —6XW 1 +6)-P(l -3X 1+3)]
67XW〃 + 67)
67XW〃 + 67)]
=|(0.954 4-0.682 6) = 0.135 9.
例3在某次数学考试中,考生的成绩《服从一个正态分布, 即 §?(90,100)?
⑴试求考试成绩W位于区间(70,110)上的概率是多少?
(2)若这次考试共有2 000名考生,试估计考试成绩在(80,100) 间的考生大约有多少人?
观解析 正态分布已经确定,则总体的期望“和标准差O就 可以求出,这样就可以根据正态分布在三个常见的区间上取值的 概率进行求解.
0答案 ?(90,100), ?°.〃 = 90, (7=\[\00= 10.
由于正态变量在区间? —26〃+26内取值的概率是0.954 4,而该正态分布中,〃一2/=90 —2X10 = 70, 〃 + 2t7=90 + 2X 10 = 110,于是考试成绩£位于区间(70,110)内的概率就是0.954 4.
由〃 =90,(7= 10,彳导 /J. —(7= 80, ja +(7= 100.
由于正态变量在区间少一6 “ +①内取值的概率是0.682 6
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