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1、2019人教版精品教學資料·高中選修數(shù)學
課時作業(yè) 16 正態(tài)分布
|基礎鞏固|(25分鐘,60分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.對于標準正態(tài)分布N(0,1)的密度函數(shù)f(x)=e,下列說法不正確的是( )
A.f(x)為偶函數(shù)
B.f(x)的最大值是
C.f(x)在x>0時是單調(diào)減函數(shù),在x≤0時是單調(diào)增函數(shù)
D.f(x)關于x=1是對稱的
解析:由正態(tài)分布密度函數(shù)知μ=0,即圖象關于y軸對稱.
答案:D
2.把一正態(tài)曲線C1沿著橫軸方向向右移動2個單位,得到一條新的曲線C2,下列說法不正確的是( )
A.曲線C2仍是正態(tài)曲線
B.曲
2、線C1,C2的最高點的縱坐標相等
C.以曲線C2為概率密度曲線的總體的方差比以曲線C1為概率密度曲線的總體的方差大2
D.以曲線C2為概率密度曲線的總體的期望比以曲線C1為概率密度曲線的總體的期望大2
解析:正態(tài)密度函數(shù)為φμ,σ(x)=,x∈(-∞,+∞),正態(tài)曲線對稱軸為x=μ,曲線最高點的縱坐標為f(μ)=.所以C1沿著橫軸方向向右移動2個單位后,曲線形狀沒變,仍為正態(tài)曲線,且最高點的縱坐標沒變,從而σ沒變,所以方差沒變,而平移前后對稱軸變了,即μ變了,因為曲線向右平移2個單位,所以期望值μ增加了2個單位.
答案:C
3.設隨機變量ξ~N(2,2),則D(2ξ)=( )
A
3、.1 B.2
C. D.8
解析:∵ξ~N(2,2),∴D(ξ)=2.
∴D(2ξ)=4D(ξ)=4×2=8.
答案:D
4.已知隨機變量ξ服從正態(tài)分布N(0,σ2),若P(ξ>2)=0.023,則P(-2≤ξ≤2)=( )
A.0.447 B.0.628
C.0.954 D.0.977
解析:∵隨機變量ξ服從標準正態(tài)分布N(0,σ2),
∴正態(tài)曲線關于直線x=0對稱,又P(ξ>2)=0.023.
∴P(ξ<-2)=0.023.
∴P(-2≤ξ≤2)=1-2×0.023=0.954.
答案:C
5.隨機變量ξ~N
4、(2,10),若ξ落在區(qū)間(-∞,k)和(k,+∞)的概率相等,則k等于( )
A.1 B.10
C.2 D.
解析:∵區(qū)間(-∞,k)和(k,+∞)關于x=k對稱,
所以x=k為正態(tài)曲線的對稱軸,
∴k=2,故選C.
答案:C
二、填空題(每小題5分,共15分)
6.如果是三個正態(tài)分布X~N(0,0.25),Y~N(0,1),Z~N(0,4)的密度曲線,則三個隨機變量X,Y,Z對應曲線分別是圖中的______、________、______.
解析:在密度曲線中,σ越大,曲線越“矮胖”;σ越小, 曲線越“瘦高”.
答案:① ②?、?
7.設隨機變量ξ服從正態(tài)分布
5、N(0,1),P(ξ>1)=p,則P(-1<ξ<0)=________.
解析:因為P(ξ>1)=p,所以P(0<ξ<1)=0.5-p,
故P(-1<ξ<0)=P(0<ξ<1)=0.5-p.
答案:0.5-p
8.在某項測量中,測量結(jié)果X服從正態(tài)分布N(1,σ2)(σ>0).若X在(0,1)內(nèi)取值的概率為0.4,則X在(0,2)內(nèi)取值的概率為________.
解析:如圖,易得P(0<X<1)=P(1<X<2),
故P(0<X<2)=2P(0<X<1)=2×0
6、.4=0.8.
答案:0.8
三、解答題(每小題10分,共20分)
9.在一次測試中,測量結(jié)果X服從正態(tài)分布N(2,σ2)(σ>0),若X在(0,2)內(nèi)取值的概率為0.2,求:
(1)X在(0,4)內(nèi)取值的概率;(2)P(X>4).
解析:(1)由X~N(2,σ2),
對稱軸x=2,畫出示意圖,
∵P(0<X<2)=P(2<X<4,)
∴P(0<X<4)=2P(0<X<2)=2×0.2=0.4.
(2)P(X>4)=[1-P(0<X<4)]
=(1-0.4)=0.3.
10.工
7、廠制造的某零件尺寸X服從正態(tài)分布N,問在一次正常試驗中,取10 000個零件時,不屬于區(qū)間(3,5)這個尺寸范圍內(nèi)的零件大約有多少個?
解析:不屬于區(qū)間(3,5)的概率為P(X≤3)+P(X≥5)=1-P(3<X<5),因為X~N,所以μ=4,σ=.
所以1-P(3<X<5)=
1-P=1-0.997 5=0.002 5.
而10 000×0.002 5=25,
所以不屬于(3,5)這個尺寸范圍內(nèi)的零件大約有25個.
|能力提升|(20分鐘,40分)
11.設X~N(μ1,σ),Y~N(μ2,σ),這兩個正態(tài)分布密度曲線如圖所示,下列結(jié)論中正確的
8、是( )
A.P(Y≥μ2)≥P(Y≥μ1)
B.P(X≤σ2)≤P(X≤σ1)
C.對任意正數(shù)t,P(X≥t)≥P(Y≥t)
D.對任意正數(shù)t,P(X≤t)≥P(Y≤t)
解析:由圖象知,μ1<μ2,σ1<σ2,P(Y≥μ2)=,
P(Y≥μ1)>,故P(Y≥μ2)<P(Y≥μ1),故A錯;
因為σ1<σ2,所以P(X≤σ2)>P(X≤σ1),故B錯;
對任意正數(shù)t,P(X≥t)<P(Y≥t),故C錯;
對任意正數(shù)t,P(X≤t)≥P(Y≤t)是正確的,故選D.
答案:D
12.為了了解某地區(qū)高三男生的身體發(fā)育狀況,抽查了
9、該地區(qū)1 000名年齡在17.5歲至19歲的高三男生的體重情況,抽查結(jié)果表明他們的體重X(kg)服從正態(tài)分布N(μ,22),且正態(tài)分布密度曲線如圖所示,若體重大于58.5 kg小于等于62.5 kg屬于正常情況,則這1 000名男生中屬于正常情況的人數(shù)約為________.
解析:依題意可知,μ=60.5,σ=2,故P(58.5<X≤62.5)=P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.682 6,從而屬于正常情況的人數(shù)為1 000×0.682 6≈683.
答案:683
13.一投資者要在兩個投資方案中選擇一個,這兩個方案的利潤ξ(萬元)分別服從正態(tài)分布N(8,32)和N
10、(3,22),投資者要求“利潤超過5萬元”的概率盡量的大,那么他應選擇哪個方案.
解析:由題意知,只需求出兩個方案中“利潤超過5萬元”的概率哪個大,大的即為最佳選擇方案.對于第一套方案ξ~N(8,32),則μ=8,σ=3.
于是P(8-3<ξ≤8+3)=P(5<ξ≤11)=0.682 6.
所以P(ξ≤5)=[1-P(5<ξ≤11)]
=(1-0.682 6)=0.158 7.
所以P(ξ>5)=1-0.158 7=0.841 3.
對于第二套方案ξ-N(3,22),
則μ=3,σ=2.
于是P(3-2<ξ≤3+2)=P(1<ξ≤5)=0.6
11、82 6,
所以P(ξ>5)=[1-P(1<ξ≤5)]
=(1-0.682 6)=0.158 7.
所以應選擇第一方案.
14.已知某地農(nóng)民工年均收入ξ服從正態(tài)分布,某密度函數(shù)圖象如圖所示.
(1)寫出此地農(nóng)民工年均收入的概率密度曲線函數(shù)式;
(2)求此地農(nóng)民工年均收入在8 000~8 500之間的人數(shù)百分比.
解析:設農(nóng)民工年均收入ξ~N(μ,σ2),
結(jié)合圖象可知μ=8 000,σ=500.
(1)此地農(nóng)民工年均收入的正態(tài)分布密度函數(shù)表達式P(x)=
=,x∈(-∞,+∞).
(2)∵P(7 500<ξ≤8 500)
=P(8 000-500<ξ≤8 000+500)
=0.682 6.
∴P(8 000<ξ≤8 500)
=P(7 500<ξ≤8 500)
=0.341 3.
∴此地農(nóng)民工年均收入在8 000~8 500之間的人數(shù)百分比為34.13%.