高考复习资料之正态分布
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第 1 页 共 3 页 高考复习资料之正态分布
一、 基础知识回顾
1.正态分布:若总体密度曲线就是或近似地是函数22()21(),,2xfxex的图象
其中:π是圆周率;e是自然对数的底;x是随机变量的取值,为正态分布的平均值;是正态分布的标准差.这个总体是无限容量的抽样总体,其分布叫做正态分布.正态分布由参数,唯一确定,记作~2(,)N,E()=,D()=2.
2.函数f(x)图象被称为正态曲线.
(1)从形态上看,正态分布是一条单峰、对称呈钟形的曲线,其对称轴为....x=μ...,并在...x=μ...时取最大....值.。(2)从x=μ点开始,曲线向正负两个方向递减延伸,不断逼近x轴,但永不与x轴相交,因此说曲线在正负两个方向都是以x轴为渐近线的,(3)当μ的值一定时, σ越大,曲线越“矮胖”,总体分布越分散;σ越小,曲线越“高”.总体分布越集中.
3. 把~(0,1)N即μ=0,σ=1称为标准正态分布,这样的正态总体称为标准正态总体,其密度函数为2121()2xfxe,x∈(-∞,+∞),相应的曲线称为标准正态曲线.
4.利用标准正态分布表可求得标准正态总体在某一区间内取值的概率.
(1)对于标准正态总体(0,1)N,)(0x是总体取值小于0x的概率,即:)()(00xxPx,其中00x,其值可以通过“标准正态分布表”查得,也就是图中阴影部分的面积,它表示总体取值小于0x的概率.
(2)标准正态曲线关于y轴对称。因为当00x时,)()(00xxPx;
而当00x时,根据正态曲线的性质可得:)(1)(00xx,并且可以求得在任一区间),(21xx内取值的概率:)()()(1221xxxxxP,显然Φ(0)=0.5.
5.对于任一正态总体~),(2N,都可以通过使之标准化~(0,1)N,那么,
P(x)=P( 例如: ~N(1,4),那么,设=12,则~(0,1)N,有P(<3)=P(<1)=(1)=0.8413. 6. Φ(1)=0.8413、Φ(2)=0.9772、Φ(3)=0.9987 第 2 页 共 3 页 二、例题 1.下面给出三个正态总体的函数表示式,请找出其均值μ和标准差σ. (1)2221)(xexf,(-∞<x<+∞ (2)2(1)81()22xfxe,(-∞<x<+∞ (3)22(1)2()2xfxe,(-∞<x<+∞ 2.正态总体的函数表示式是22(1)2()2xfxe,(-∞<x<+∞)(1)求f(x)的最大值; (2)利用指数函数性质说明其单调区间,以及曲线的对称轴. 3.利用标准正态分布表(Φ(1)=0.8413、Φ(2)=0.9772、Φ(3)=0.9987)求标准正态总体在下面区间取值的概率. (1)(0,1); (2)(1,3); (3)(-1,2). 4.利用标准正态分布表((Φ(1)=0.8413、Φ(1.84)=0.9671),求正态总体在下面区间取值的概率. (1)在N(1,4)下,求F(3) (2)在),(2N下,求P(μ-1.84σ *5.对于正态总体),(2N取值的概率: (1)(μ-σ,μ+σ): (2)(μ-2σ,μ+2σ): (3)(μ-3σ,μ+3σ): 取值的概率分别为68.3%、95.4%、99.7%。因此我们时常只在区间(μ-3σ,μ+3σ)内研究正态总体分布情况,而忽略其中很小的一部分,这一部分情况发生为小概率事件。 6.下列关于正态曲线性质的叙述正确的是 (1)曲线关于直线x=μ对称,这个曲线只在x轴上方; (2)曲线关于直线x=σ对称,这个曲线只有当x∈(-3σ,3σ)时才在x轴上方; (3)曲线关于y轴对称,因为曲线对应的正态密度函数是一个偶函数; (4)曲线在x=μ时处于最高点,由这一点向左右两边延伸时,曲线逐渐降低; (5)曲线的对称轴由μ确定,曲线的形状由σ确定; (6)σ越大,曲线越“矮胖”,总体分布越分散;σ越小,曲线越“高”.总体分布越集中.( ) (A)只有(1)(4)(5)(6) (B) 只有(2)(4)(5) (C) 只有(3)(4)(5)(6) (D) 只有(1)(5)(6) 7.把一个正态曲线a沿着横轴方向向右移动2个单位,得到一个新的曲线b,下列说法不正确的是 (A)曲线b仍然是正态曲线 (B)曲线a和曲线b的最高点的纵坐标相等 (C)以曲线a为概率密度曲线的总体的方差比以曲线b为概率密度曲线的总体的方差大2 (D)以曲线a为概率密度曲线的总体的期望比以曲线b为概率密度曲线的总体的期望小2 8.在正态总体N(0,19)中,数值落在(-∞,-1)∪(1,+∞)里的概率为 (A)0.097 (B)0.046 (C)0.03 (D)0.003 第 3 页 共 3 页 9.设随机变量ζ~N(2,4),则D(2)等于 (A)1 (B)2 (C)0.5 (D)4 10.设随机变量ζ~N(μ,σ2),且P(ζ≤C)=P(ζ>C),则C等于 ( ) (A)0 (B)μ (C)-μ (D)σ 11.正态总体的概率密度函数为,,81)(82xexfx,则总体的平均数和标准差分别是 (A)0和8 (B)0和4 (C)0和2 (D)0和2 12.填空题 (1)若随机变量ζ~N(1,0.25),则2ζ的概率密度函数为 . (2)期望为2,方差为2的正态分布的密度函数是 . (3)已知正态总体落在区间(0.2,+∞)的概率是0.5,则相应的正态曲线f(x)在x= 时,达到最高点. (4)已知ζ~N(0,1),P(ζ≤1.96)=Ф(1.96)=0.9750,则Ф(-1.96)= . (5)某种零件的尺寸服从正态分布N(0,4),则不属于区间(-4,4)这个尺寸范围的零件约占总数的 . (6)某次抽样调查结果表明,考生的成绩(百分制)近似服从正态分布,平均成绩为72分,96分以上的考生占考生总数的2.3%,则考生成绩在60至84分之间的概率为 . 参考答案: 1(1)0,1(2)1,2(3)-1,0.5;2.(1)x=-1时max1()2fx,(2)对称轴为x=-1.3.(1)0.3413(2)0.1574(3)0.8185 4. (1)F(3)=0.8413(2) P(μ-1.84σ 12.(1)22(1)2()xfxe;(2) 2(2)41()4xfxe;(3)0.2;(4)0.025;(5)4.56%;(6)=12;P=0.6826.