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1、
課時(shí)分層作業(yè)(十六) 正態(tài)分布
(建議用時(shí):40分鐘)
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
一、選擇題
1.設(shè)兩個(gè)正態(tài)分布N(μ1,σ)(σ1>0)和N(μ2,σ)(σ2>0)的密度函數(shù)圖象如圖242所示,則有( )
圖242
A.μ1<μ2,σ1<σ2
B.μ1<μ2,σ1>σ2
C.μ1>μ2,σ1<σ2
D.μ1>μ2,σ1>σ2
A [根據(jù)正態(tài)分布的性質(zhì):對(duì)稱(chēng)軸方程x=μ,σ表示正態(tài)曲線的形狀.由題圖可得,選A.]
2.若隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為f(x)=,X在區(qū)間(-2,-1)和(1,2)內(nèi)取值的概率分別為p1,p2,則p1,p2的關(guān)系為( )
A.p1>p2
2、 B.p1
3、-3.5,-0.5]內(nèi)的概率是( )
A.95.44% B.99.73%
C.4.56% D.0.26%
B [由X~N知μ=-2,σ=,P(-3.5<X≤-0.5)=P(-2-30.5<X≤-2+30.5)=0.997 3.]
5.已知某批零件的長(zhǎng)度誤差(單位:毫米)服從正態(tài)分布N(0,32),從中隨機(jī)取一件,其長(zhǎng)度誤差落在區(qū)間(3,6)內(nèi)的概率為( )
(附:若隨機(jī)變量ξ服從正態(tài)分布N(μ,σ2),則P(μ-σ<ξ<μ+σ)=68.27%,P(μ-2σ<ξ<μ+2σ)=95.45%.)
A.4.56% B.13.59%
C.27.18% D.31.74%
B [
4、由正態(tài)分布的概率公式知P(-3<ξ<3)=0.682 7,P(-6<ξ<6)=0.954 5,
故P(3<ξ<6)=
==0.135 9=13.59%.]
二、填空題
6.若隨機(jī)變量X~N(μ,σ2),則P(X≤μ)=________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):95032209】
[由于隨機(jī)變量X~N(μ,σ2),其正態(tài)密度曲線關(guān)于直線X=μ對(duì)稱(chēng),故P(X≤μ)=.]
7.在某項(xiàng)測(cè)量中,測(cè)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_(kāi)_______.
0.8 [∵X~N(1,σ2),且P(0<X≤1)=0.4,∴P(0
5、<X≤2=2P(0<X≤1)=0.8.]
8.工人制造的零件尺寸在正常情況下服從正態(tài)分布N(μ,σ2),在一次正常的試驗(yàn)中,取1 000個(gè)零件,不屬于(μ-3σ,μ+3σ)這個(gè)尺寸范圍的零件可能有__________________________________________________________個(gè).
3 [因?yàn)镻(μ-3σ≤ξ≤μ+3σ)=0.997 3,所以不屬于區(qū)間(μ-3σ,μ+3σ)內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)約為1 000(1-0.997 3)=2.7≈3個(gè).]
三、解答題
9.如圖243所示是一個(gè)正態(tài)曲線,試根據(jù)該圖象寫(xiě)出其正態(tài)分布的概率密度函數(shù)的解析式,求出總體隨機(jī)變量的
6、期望和方差.
圖243
[解] 從給出的正態(tài)曲線可知,該正態(tài)曲線關(guān)于直線x=20對(duì)稱(chēng),最大值是,所以μ=20.
由=,得σ=.
于是概率密度函數(shù)的解析式是
f(x)=e,x∈(-∞,+∞),
總體隨機(jī)變量的期望是μ=20,方差是σ2=()2=2.
10.在某次數(shù)學(xué)考試中,考生的成績(jī)X服從一個(gè)正態(tài)分布,即X~N(90,100).
(1)試求考試成績(jī)X位于區(qū)間(70,110)上的概率是多少?
(2)若這次考試共有2 000名學(xué)生,試估計(jì)考試成績(jī)?cè)?70,110)間的考生大約有多少人?
【導(dǎo)學(xué)號(hào):95032210】
[解] 因?yàn)閄~N(90,100),
所以μ=90,σ
7、==10.
(1)由于X在區(qū)間(μ-2σ,μ+2σ)內(nèi)取值的概率是0.954 5,
又該正態(tài)分布中,μ-2σ=90-210=70,μ+2σ=90+210=110,
于是考試成績(jī)X位于區(qū)間(70,110)內(nèi)的概率就是0.954 5.
(2)由(1)知P(70
8、 B.2 718
C.3 414 D.4 777
附:若X~N(μ,σ2),則P(μ-σ
9、 D.(105,115]內(nèi)
C [=0.95,故可得大約應(yīng)有57人的分?jǐn)?shù)在區(qū)間(μ-2σ,μ+2σ]內(nèi),即在區(qū)間(110-25,110+25]內(nèi).
二、填空題
3.設(shè)隨機(jī)變量X~N(μ,σ2),且P(X<1)=,P(X>2)=p,則P(0<X<1)=________.
-p [隨機(jī)變量X~N(μ,σ2),可知隨機(jī)變量服從正態(tài)分布,x=μ是圖象的對(duì)稱(chēng)軸,可知P(x<1)=,P(x>2)=p,則P(0<x<1)=-p.]
4.已知正態(tài)總體的數(shù)據(jù)落在區(qū)間(-3,-1)里的概率和落在區(qū)間(3,5)里的概率相等,那么這個(gè)正態(tài)總體的數(shù)學(xué)期望為_(kāi)_______.
1 [由題意知區(qū)間(-3,-1
10、)與(3,5)關(guān)于直線x=μ對(duì)稱(chēng),
因?yàn)閰^(qū)間(-3,-1)和區(qū)間(3,5)關(guān)于x=1對(duì)稱(chēng),所以正態(tài)分布的數(shù)學(xué)期望為1.]
三、解答題
5.從某企業(yè)生產(chǎn)的某種產(chǎn)品中抽取500件,測(cè)量這些產(chǎn)品的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)值,由測(cè)量結(jié)果得如下頻率分布直方圖:
圖245
(1)求這500件產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)值的樣本平均數(shù)和樣本方差s2(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值作代表);
(2)由直方圖可以認(rèn)為,這種產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)值Z服從正態(tài)分布N(μ,σ2),其中μ近似為樣本平均數(shù),σ2近似為樣本方差s2.
①利用該正態(tài)分布,求P(187.8
11、示這100件產(chǎn)品中質(zhì)量指標(biāo)值位于區(qū)間(187.8,212.2)的產(chǎn)品件數(shù),利用①的結(jié)果,求E(X).
附:≈12.2.
若Z~N(μ,σ2),則P(μ-σ
12、=150.
(2)①由(1)知,Z~N(200,150),從而P(187.8