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所以μ=174,σ=3,
(2分)
所以μ-2σ=174-2×3=168,
μ+2σ=174+2×3=180,
所以身高在(168,180]范围内的概率为0.954 4.
(6分)
又因为μ=174.
所以身高在(168,174)和(174,180)范围内的概率相等,均为
0.477 2,
故该市高二男生身高在(174,180)范围内的人数是
的密度函数图形(即:中间高,两头低,呈左右对称的古钟型), 其中n为钉子的层数。
这是英国生物统计学家高尔顿设计的用来研究随机现象的 模型,称为高尔顿钉板(或高尔顿板)。
三、探究思考:
1、我们也来玩一玩
2、为了更好地考察随着试验次数的增加 , 落在在各 个球槽内的小球分布情况, 我们进一步从频率的角度 探究一下小球的分布规律 .以球槽的编号为横坐标,以 小球落 入各个球槽内的频率值为纵坐标,可以画出频 率分布直方图 .
[例2] 在某项测量中,测量结果服从正态分布N(1,4), 求正态总体X在(-1,1)内取值的概率.
[思路点拨] 解答本题可先求出X在(-1,3)内取值的概 率,然后由正态曲线关于x=1对称知,X在(-1,1)内取值 的概率就等于在(-1,3)内取值的概率的一半.
[精解详析] 由题意得 μ=1,σ=2, 所以 P(-1<X<3)=P(1-2<X<1+2)=0.682 6. 又因为正态曲线关于 x=1 对称, 所以 P(-1<X<1)=P(1<X<3)=12P(-1<X<3)= 0.341 3.
相应的正态曲线在x= 0.3
时达到最高点。
4、已知正态总体的数据落在(-3,-1)里的概率和落
在(3,5)里的概率相等,那么这个正态总体的数学
期望是 1
。
因为P(μ-3σ<X<μ+3σ)=0.997 4,所以正态总体 X几乎总取值于区间(μ-3σ,μ+3σ)之内,而在此区间 以外取值的概率只有0.0026,这是一个小概率事件,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基本思想.
频率/ 组距
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 槽的编号
思考:
随着试验次数和分组数的增多,频率直 方图的形状会呈现什么样的变化?
随着重复次数的增加, 这个频率直方图的形状 会越来越像一条钟形曲线.
y
O
x
四、定义:
即 μ=10,σ=2.
答案:B
2.如图是正态分布 N(μ,σ21),N(μ,σ22), N(μ,σ23)(σ1,σ2,σ3>0)相应的曲线, 那么 σ1,σ2,σ3 的大小关系是( ) A.σ1>σ2>σ3 B.σ3>σ2>σ1 C.σ1>σ3>σ2 D.σ2>σ1>σ3 解析:由σ的意义可知,图象越瘦高,数据越集中, σ2越小,故有σ1>σ2>σ3. 答案:A
练一练:
1、已知X~N (0,1),则X在区间 (, 2)内取值的概率
A、0.9544 B、0.0456 C、0.9772 D、0.0228 D
2、设离散型随机变量X~N(0,1),则P(X 0)= 0.5 ,
P(2 X 2) = 0.9544 .
3、若已知正态总体落在区间 (0.3, ) 的概率为0.5,则
σ越小,则曲线越瘦高,表示总体分布越集中;σ 越大,则曲线越矮胖,表示总体分布越分散.
五、正态分布:
y
0
ab
x
1、思考:
如图,我们如何通过正态分布密度曲线求出
落在区间(a, b]中的概率呢?
答:P(a x b)
b
p(x)dx F (b) F (a)
a
2、定义:
如果对于任何实数 a<b,随机变量X满足:
[一点通] 解答此类问题的关键在于充分利用正态 曲线的对称性,把待求区间内的概率向已知区间内的概 率进行转化,在此过程中注意数形结合思想的运用.
3.若随机变量X~N(μ,σ2),则P(X≤μ)=________.
解析:若随机变量 X~N(μ,σ2),则其正态密度曲 线关于 x=μ 对称,故 P(X≤μ)=12. 答案:12
x
;
2
x
1
( x),
x
0
例题2:
设X ~ N(, 2 ), 4, 2,求P(6 x 8);
解: 由题意:X ~ N (4,22 )
P(6 x 8) F (8) F (6) 8 4 6 4 2 2
4.设随机变量X服从正态分布N(2,9),若P(X>c+1)= P(X<c-1),则c=________.
解析:∵μ=2,P(X>c+1)=P(X<c-1), ∴c+1+2 c-1=2,解得 c=2. 答案:2
5.若X~N(5,1),求P(5<X<7).
解:∵X~N(5,1),∴μ=5,σ=1. 因为该正态曲线关于 x=5 对称, 所以 P(5<X<7)=12P(3<X<7)=12×0.954 4=0.477 2.
8.3正态分布曲线
一、复习回顾:
1.两点分布:X ~ B(1, p)
P(X 1) p, P(X 0) 1 p, p (0,1);
2.二项分布:X ~ B(n, p)
P(X k) Cnk pk 1 p nk , k 0, , n;
3.超几何分布: x ~ H (N, M , n)
针对解析式中含有两个参数,较难独立 分析参数对曲线的影响,这里通过固定一个 参数,讨论另一个参数对图象的影响,这样 的处理大大降低了难度
2、观察、归纳、总结:
结论:
σ一定
μ =-1
μ =0
μ =1
O
x
μ一定
σ=0.5
σ=1
σ=2
O
x
1、当σ一定时,曲线随μ的变化而沿x轴平移;
2、当μ一定时,σ影响了曲线的形状.即:
1.正态曲线
态变量概率密度曲线的函数表达式为f(x)=e
π·e
()0x2 4
2
,x∈(-∞,+∞),
总体随机变量的期望是 μ=20,方差是 σ2=( 2)2=2.
[一点通] 利用正态曲线的性质可以求参数μ,σ, 具体方法如下:
(1)正态曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称,由 此性质结合图象求μ.
(2)正态曲线在x=μ处达到峰值,由此性质结合图 象可求σ.
2 1 0.13595
1.正态分布密度函数及正态曲线完全由变量μ和σ 确定.参数μ是反映随机变量取值的平均水平的特征数, 可以用样本的均值去估计;σ是衡量随机变量总体波动 大小的特征数,可以用样本的标准差去估计.
2.对于正态曲线的性质,应结合正态曲线的特点 去理解、记忆.
[例1] 如图所示是一个正态曲线,试根据该图象写出 其正态分布的概率密度函数的解析式,求出总体随机变量 的期望和方差.
在上面游戏中得到的总体密度曲线就是或近似 地是以下函数的图象:
1 、正态曲线的定义:
函数 P(x)
1
e ,
x 2
2 2
x
2
式中的实数μ、σ(σ>0)是参数,分别表示总体的平 均数与标准差,称P(x)的图象称为正态曲线
思考:
2、上面的表达式有什么特点?
3、回忆一下前面学习必修1时我们学 习函数,可以从哪些方面研究它?
例题1: 若随机变量X ~ N (0,1),查表,求 (1)P( X 1.52); (2)P( X 1.52); (3)P(0.57 X 2.3); (4)P( X 1.49)
解:(1)P( X 1.52) (1.52) 0.93574; (2)P( X 1.52) 1 P( X 1.52) 1 0.93574; (3)P(0.57 X 2.3) P( X 2.3) P( X 0.57)
1.设有一正态总体,它的概率密度曲线是函数 f(x)的图象,
且
f(x)=
1 8πe
(
x
10 )2 8
,则这个正态总体的均值与标准差
分别是
()
A.10 与 8
B.10 与 2
C.8 与 10
D.2 与 10
解析:由正态曲线 f(x)=ห้องสมุดไป่ตู้
1 2πσe
(
x )2 8
知,
2πσ= 8π, μ=10,
b
P(a x b) a p(x)dx F (b) F (a)
则称X 的分布为正态分布. 正态分布由参数、
唯一确定, 、分别表示总体的平均数与标准差.
正态分布记作N( ,2).其图象称为正态曲线.
记作:X~N(,2) 。(EX= DX= )
3、标准正态分布:
答:定义域、值域、单调性、奇 偶性、周期性等
归纳、总结:
P(x)
1
e ,
x 2
2 2
x
2
X=μ σ
-3 -2 -1 0 1 2 3 x
正态曲线
归纳、总结:
P(x)
1
e ,
x 2
2 2
x
2
[思路点拨] 给出了一个正态曲线,就给出了该曲线 的对称轴和最大值,从而就能求出总体随机变量的期望、 标准差及解析式.
[精解详析] 从给出的正态曲线可知,该正态曲线关于