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課時訓練 16 正態(tài)分布
(限時:10分鐘)
1.下列函數(shù)中,可以作為正態(tài)分布密度函數(shù)的是( )
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=
D.f(x)=
答案:A
2.如果隨機變量ξ~N(-1,σ2),且P(-3≤ξ≤-1)=0.4,則P(ξ≥1)等于( )
A.0.1 B.0.2
C.0.3 D.0.4
答案:A
3.某校高考的數(shù)學成績近似服從正態(tài)分布N(100,100),則該校成績位于(80,120)內(nèi)的人數(shù)占考生總?cè)藬?shù)的百分比約為( )
A.22.8% B.45.6%
C.95.44% D.9
2、7.22%
答案:C
4.設隨機變量X~N(1,52),且P(X≤0)=P(X>a-1),則實數(shù)a的值為__________.
解析:因為隨機變量X~N(1,52),所以正態(tài)曲線關(guān)于x=1對稱,因為P(X≤0)=P(X>a-1),所以0與a-1關(guān)于x=1對稱,所以(0+a-1)=1,所以a=3.
答案:3
5.若一批白熾燈共有10 000只,其光通量X服從正態(tài)分布,其概率密度函數(shù)是f(x)=e,x∈R.試求光通量在下列范圍內(nèi)的白熾燈的個數(shù).
(1)(209-6,209+6).
(2)(209-18,209+18).
解析:由于X的概率密度函數(shù)為
f(x)=e,
所以μ=20
3、9,σ=6.
所以μ-σ=209-6,μ+σ=209+6.
μ-3σ=209-63=209-18,
μ+3σ=209+63=209+18.
因此光通量X的取值在區(qū)間(209-6,209+6),(209-18,209+18)內(nèi)的概率應分別是0.682 6和0.997 4.
(1)光通量X在(209-6,209+6)范圍內(nèi)的白熾燈個數(shù)大約是10 0000.682 6=6 826.
(2)光通量X在(209-18,209+18)范圍內(nèi)的白熾燈個數(shù)大約是10 0000.997 4=9 974.
(限時:30分鐘)
一、選擇題
1.如圖是當ξ取三個不同值ξ1,ξ2,ξ3的三種正態(tài)曲
4、線N(0,σ2)的圖像,那么σ1,σ2,σ3的大小關(guān)系是( )
A.σ1>1>σ2>σ3>0
B.0<σ1<σ2<1<σ3
C.σ1>σ2>1>σ3>0
D.0<σ1<σ2=1<σ3
解析:當μ=0,σ=1時,正態(tài)曲線f(x)=e.在x=0時,取最大值,故σ2=1.由正態(tài)曲線的性質(zhì),當μ一定時,曲線的形狀由σ確定.σ越小,曲線越“瘦高”;σ越大,曲線越“矮胖”,于是有0<σ1<σ2=1<σ3.
答案:D
2.若隨機變量ξ~N(μ,σ2),且P(ξ≤c)=P(ξ>c),則c的值為( )
A.0 B.μ
C.-μ D.σ2
解析:由正態(tài)分布密度曲線的性質(zhì)知:曲線
5、是單峰的,它關(guān)于直線x=μ對稱,且曲線與橫軸之間的面積為1,則有c=μ.
答案:B
3.設隨機變量ξ服從正態(tài)分布N(2,9),若P(ξ≥c+1)=P(ξ<c-1),則c=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:方法一:由P(ξ>c+1)=P(ξ<c-1)可知
2=,解得c=2.
方法二:∵P(ξ>c+1)=P(ξ<c-1),
∴正態(tài)曲線關(guān)于x=c對稱,又N(2,9),∴c=2.
答案:B
4.正態(tài)總體N(0,1)在區(qū)間(-2,-1)和(1,2)上取值的概率為P1,P2,則( )
A.P1>P2 B.P1<P2
C.P1=P2 D.不確定
解析:根據(jù)正
6、態(tài)曲線的特點,關(guān)于x=0對稱,可得在區(qū)間(-2,-1)和(1,2)上取值的概率P1,P2相等.
答案:C
5.已知隨機變量ξ服從正態(tài)分布N(2,σ2),且P(ξ<4)=0.8,則P(0<ξ<2)=( )
A.0.6 B.0.4
C.0.3 D.0.2
解析:∵ξ服從正態(tài)分布N(2,σ2),∴P(ξ<2)=.
∴P(2<ξ<4)=0.8-=0.3.∴P(0<ξ<2)=0.3.
答案:C
二、填空題
6.設隨機變量ξ服從正態(tài)分布N(0,1),若P(ξ>1)=p,則P(-1<ξ<0)=__________.
解析:P(-1<ξ<0)=P(-1<ξ<1)
=[1-2P(ξ>
7、1)]=-P(ξ>1)
=-p.
答案:-p
7.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:由X~N(1,σ2)(σ>0),知正態(tài)曲線的對稱軸為x=1,從而由圖像可知P(0<X<1)=P(1<X<2),所以P(0<X<2)=2P(0<X<1)=20.4=0.8.
答案:0.8
8.某人從某城市的A地乘公交車到火車站,由于交通擁擠,所需時間(單位:分鐘)服從X~N(50,102),則他在時間段(30,70]內(nèi)趕到火車站的概率是__________.
解析:∵X~N(
8、50,102),∴μ=50,σ=10.
∴P(30<X≤70)=P(50-20<X≤50+20)=0.954 4.
答案:0.954 4
三、解答題
9.某年級的一次信息技術(shù)成績近似服從正態(tài)分布N(70,100),如果規(guī)定低于60分為不及格,不低于90分為優(yōu)秀,那么成績不及格的學生約占多少?成績優(yōu)秀的學生約占多少?(參考數(shù)據(jù):P(μ-σ<ξ≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=0.954 4).
解析:由題意得:μ=70,σ=10,
P(μ-σ<ξ≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=0.954 4.
(1)P(ξ<60)=-P(60<ξ≤
9、80)
=-0.682 6
=0.158 7.
(2)P(ξ≥90)=-P(50<ξ≤90)
=-0.954 4
=0.022 8.
答:成績不及格的學生約占15.87%,成績優(yōu)秀的學生約占2.28%.
10.一建筑工地所需要的鋼筋的長度X~N(8,22),質(zhì)檢員在檢查一大批鋼筋的質(zhì)量時,發(fā)現(xiàn)有的鋼筋長度小于2米,這時,他是讓鋼筋工繼續(xù)用切割機截鋼筋呢,還是停下來檢修切割機?
解析:由于X~N(8,22),根據(jù)正態(tài)分布的性質(zhì)可知,正態(tài)分布在(8-32,8+32)之外的取值概率僅為0.3%,長度小于2米的鋼筋不在(2,14)內(nèi),據(jù)此質(zhì)檢員應讓鋼筋工馬上停止切割,并對切割機進行檢修
10、.
11.某批待出口的水果罐頭,每罐凈重X(g)服從正態(tài)分布N(184,2.52),求:
(1)隨機抽取1罐,其實際凈重超過186.5 g的概率;
(2)隨機抽取1罐,其實際凈重大于179 g小于等于189 g的概率.
解析:由題意知μ=184,σ=2.5.
(1)易知P(X>186.5)=P(X<181.5),又P(181.5≤X≤186.5)=P(μ-σ≤X≤μ+σ)=0.682 6,
所以P(X>186.5)=[1-P(181.5≤X≤186.5)]
=(1-0.682 6)=0.158 7.
(2)P(179<X≤189)=P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.954 4.
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