第6课 正态分布 概率论要点
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正态分布概率正态分布是统计学中最为常见的连续概率分布之一,也被称为高斯分布。
它在自然界、社会科学和工程领域中具有广泛的应用。
正态分布的最重要特征是其对称性和集中性,因此它经常被用来对观测数据的分布进行建模和分析。
正态分布的概率密度函数由以下公式给出:f(x) = (1 / (σ * √(2π))) * e^(-(x-μ)² / (2σ²))其中,f(x) 表示随机变量 X 的概率密度函数值,e 是自然对数的底数,μ 是分布的均值,σ² 是分布的方差。
概率密度函数描述了在给定均值和方差的情况下,随机变量 X 取某一特定值的概率。
正态分布具有一些重要的特性,其中最重要的是:1. 对称性:正态分布是对称的,也就是说,它的概率密度函数在均值处达到最大值,并且两侧的概率密度相等。
2. 峰度:正态分布具有尖峰且平滑的形状。
如果一个分布的峰度是零,则称该分布为正态分布。
峰度的绝对值越大,分布的形状就越陡峭或扁平。
3. 标准化:正态分布可以通过减去均值并除以标准差来进行标准化,从而得到标准正态分布。
标准正态分布的均值为0,方差为1。
4. 中心极限定理:中心极限定理是正态分布的一个重要特性,它指出如果随机变量是由大量独立同分布的随机变量之和形成的,那么这个随机变量的分布将趋近于正态分布。
正态分布的概率计算是统计学中重要的任务之一。
我们可以使用正态分布表或计算机软件来计算特定区域的概率。
下面将介绍一些常用的概率计算方法。
1. 区间概率:给定一个间隔 [a, b],我们可以计算在该区间内随机变量 X 取值的概率。
这可以通过计算概率密度函数在该区间上的积分来实现。
2. 尾概率:尾概率是指随机变量 X 取值超过给定阈值的概率。
对于正态分布,我们可以使用标准正态分布表或计算机软件来计算尾概率。
3. 百分位数:百分位数是指给定概率下的随机变量取值。
对于正态分布,我们可以使用标准正态分布表或计算机软件来计算百分位数。
4.正态分布 (1)正态分布的定义态变量概率密度曲线的函数表达式为22()2()x f x μσ--=,x ∈R ,其中μ,σ是参数,且0σ>,μ-∞<<+∞.式中的参数μ和σ分别为正态变量的数学期望和标准差.期望为μ、标准差为σ的正态分布通常记作2(,)N μσ.(2)正态曲线的性质①曲线位于x 轴上方,与x 轴不相交,与x 轴之间的面积为1; ②曲线是单峰的,它关于直线x =μ对称; ③曲线在x =μ处达到峰值1σ2π;④当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散. (3)正态总体在三个特殊区间内取值的概率值①P (μ-σ<X ≤μ+σ)=0.682__6;②P (μ-2σ<X ≤μ+2σ)=0.954__4;③P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.997__4.④正态变量在()-∞+∞,内的取值的概率为1,在区间(33)μσμσ-+,之外的取值的概率是0.3%,故正态变量的取值几乎都在距x μ=三倍标准差之内,这就是正态分布的3σ原则.5.(2017·西安调研)已知随机变量X 服从正态分布N (3,1),且P (X >2c -1)=P (X <c +3),则c =________.①P (X <a )=1-P (X ≥a );②P (X <μ-σ)=P (X ≥μ+σ).【训练4】 (2017·常德一模)已知随机变量X ~N (1,σ2),若P (0<X <2)=0.4,则P (X ≤0)=( ) A.0.6B.0.4C.0.3D.0.28.设随机变量X ~B (2,p ),随机变量Y ~B (3,p ),若P (X ≥1)=59,则P (Y ≥1)=________.7.假设每天从甲地去乙地的旅客人数X 是服从正态分布N (800,502)的随机变量,记一天中从甲地去乙地的旅客人数800<X ≤900的概率为p 0,则p 0=________.【例1】 某单位为绿化环境,移栽了甲、乙两种大树各2株.设甲、乙两种大树移栽的成活率分别为56和45,且各株大树是否成活互不影响.求移栽的4株大树中: ⑴至少有1株成活的概率;⑴两种大树各成活1株的概率1.(2019·广东省汕头市联考)在某市高中某学科竞赛中,某一个区4 000名考生的参赛成绩统计如图所示.(1)求这4 000名考生的竞赛平均成绩x -(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)由直方图可认为考生竞赛成绩Z 服从正态分布N (μ,σ2),其中μ,σ2分别取考生的平均成绩x -和考生成绩的方差s 2,那么该区4 000名考生成绩超过84.81分(含84.81分)的人数估计有多少?(3)如果用该区参赛考生成绩的情况来估计全市参赛考生的成绩情况,现从全市参赛考生中随机抽取4名考生,记成绩低于84.81分的考生人数为ξ,求P (ξ≤3)(精确到0.001).附:①s 2=204.75,204.75=14.31;②Z ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<Z ≤μ+σ)=0.682 7,P (μ-2σ<Z ≤μ+2σ)=0.954 5; ③0.841 354=0.501.3.(2019·合肥一模)已知某公司生产的一种产品的质量X (单位:克)服从正态分布N (100,4),现从该产品的生产线上随机抽取10 000件产品,其中质量在[98,104]内的产品估计有( )(附:若X 服从N (μ,σ2),则P (μ-σ<X <μ+σ)=0.682 7,P (μ-2σ<X <μ+2σ)=0.954 5) A.4 093件 B.4 772件 C.6 827件D.8 186件(2017·常德一模)已知随机变量X ~N (1,σ2),若P (0<X <2)=0.4,则P (X ≤0)=( ) A.0.6B.0.4C.0.3D.0.24.设每天从甲地去乙地的旅客人数为随机变量X ,且X ~N (800,502),则一天中从甲地去乙地的旅客人数少于900的概率为( )(参考数据:若X ~N (μ,σ2),有P (μ-σ<X <μ+σ)=68.3%,P (μ-2σ<X <μ+2σ)=95.4%,P (μ-3σ<X <μ+3σ)=99.7%) A.97.7% B.68.3% C.99.7%D.95.4%5.某班有50名学生,一次考试的数学成绩ξ服从正态分布N (100,102),已知P (90<ξ<100)=0.3,估计该班学生数学成绩不小于110分的人数为________.10.若随机变量X ~N (μ,σ2),且P (X >5)=P (X <-1)=0.2,则P (2<X <5)=________.14.设X ~N (1,1),其正态分布密度曲线如图所示,那么向正方形ABCD 中随机投掷10 000个点,试估计落入阴影部分的点的个数.(注:若X ~N (μ,σ2),则P (μ-σ<X <μ+σ)=68.3%,P (μ-2σ<X <μ+2σ)=95.4%)15.已知随机变量X ~B (2,p ),Y ~N (2,σ2),若P (X ≥1)=0.64,P (0<Y <2)=p ,求P (Y >4)的值. 1 某项大型赛事,需要从高校选拔青年志愿者,某大学生实践中心积极参与,从8名学生会干部(其中男生5名,女生3名)中选3名参加志愿者服务活动.若所选3名学生中的女生人数为X ,求X 的分布列及均值.20.(本小题满分10分)在某校举行的数学竞赛中,全体参赛学生的竞赛成绩近似服从正态分布(70,100)N 。
正态分布知识点正态分布是统计学中最为重要的概率分布之一,也被称为高斯分布。
它在自然界、人类社会和经济现象中都有着广泛的应用。
正态分布是一种连续型概率分布,其概率密度函数呈钟形曲线,呈现出对称性和集中性。
正态分布的形状可以通过其期望值(均值)和标准差来描述。
期望值表示数据的中心位置,标准差表示数据的离散程度。
通常情况下,正态分布的均值、中值和众数(最常出现的值)是相等的,呈现出对称性。
正态分布的曲线在均值附近最高,在离均值越远的位置,曲线越低。
正态分布的曲线在均值两侧对称,这意味着大约68%的数据位于均值的一个标准差范围内,大约95%的数据位于均值的两个标准差范围内,大约99.7%的数据位于均值的三个标准差范围内。
这种统计规律被称为“68-95-99.7法则”。
正态分布可以用来描述许多自然现象,例如身高、体重、智力水平等。
在这些现象中,大多数个体集中在均值附近,而离均值越远的个体越少。
这也解释了为什么大多数人的身高在平均身高附近,而极矮或极高的个体数量较少。
正态分布在统计学中有许多应用。
首先,它可以用来进行数据分析和假设检验。
通过分析数据的分布情况,可以判断某个变量是否服从正态分布。
在假设检验中,可以利用正态分布假设来进行参数估计和推断。
其次,正态分布可以用来进行抽样推断。
根据中心极限定理,当样本容量足够大时,样本均值的分布接近于正态分布。
这意味着我们可以通过对样本数据进行统计分析,来推断总体的性质和特征。
正态分布还可以用于建立概率模型和预测。
在金融领域,股票价格的波动、汇率变动等都可以用正态分布进行建模。
在质量控制中,正态分布被用来评估生产过程的稳定性和规范性。
此外,正态分布的特点也对科学研究和实践有着重要意义。
在实验设计中,可以通过对因素的测量,了解数据是否服从正态分布,从而选择适当的统计方法和模型。
总之,正态分布作为统计学中的重要概率分布,具有许多重要的应用。
其形状对称、集中性强的特点,使得它成为了许多自然现象和实际问题的理想模型。
高考正态分布知识点在统计学中,正态分布是一种重要的概率分布,也被称为钟形曲线或高斯分布。
在高考数学中,正态分布是一个常见的考察点,学生需要了解和掌握与正态分布相关的概念、性质和应用。
下面将详细介绍高考正态分布的知识点。
一、正态分布的定义和性质1. 正态分布的定义:正态分布是指在数理统计中,如果随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ²的正态分布,则记为X~N(μ, σ²),其中N表示正态分布。
2. 正态分布的性质:(1)正态分布是对称的,其均值、中位数和众数都相等,即μ=中位数=众数。
(2)正态分布的图像呈现出典型的钟形曲线。
(3)正态分布的曲线在均值两侧呈现出逐渐减小的趋势,但是永远不会到达横轴。
(4)正态分布的曲线关于均值μ对称。
(5)正态分布的标准差σ越大,曲线越矮胖;标准差σ越小,曲线越瘦高。
(6)约68%的数据落在均值±1个标准差范围内;约95%的数据落在均值±2个标准差范围内;约99.7%的数据落在均值±3个标准差范围内。
二、正态分布的概率计算1. 标准正态分布:标准正态分布是指均值为0,标准差为1的正态分布。
记为Z~N(0, 1)。
对于标准正态分布,我们可以通过计算标准正态分布表来得到对应的概率值。
2. 普通正态分布:当随机变量X服从正态分布N(μ, σ²)时,可以进行标准化处理,将X转化为一个服从标准正态分布的随机变量Z。
即Z=(X-μ)/σ,这样就得到了一个标准正态分布。
对于普通正态分布,可以通过标准正态分布表和标准化公式来计算相应的概率值。
3. 概率计算:对于正态分布,我们常常需要计算在某个区间范围内的概率值。
对于标准正态分布,可以利用标准正态分布表查找对应的概率值。
对于普通正态分布,可以将其转化为标准正态分布进行计算。
三、正态分布的参数估计1. 样本均值的抽样分布:在统计学中,我们经常需要对总体的均值进行估计。
对于正态分布,样本均值的抽样分布也是一个正态分布,并且其均值等于总体均值,方差等于总体方差除以样本容量的平方根。
1.正态分布(1)正态曲线函数f(x)=x∈R.其中∈R,>0为参数.我们称f(x)为正态密度函数,称它的图象为正态密度曲线,简称正态曲线.(2)正态分布若随机变量X的概率分布密度函数为f(x),则称随机变量X服从正态分布,记为X N(,).特别地,当=0,=1时,称随机变量X服从标准正态分布.(3)正态分布的均值和方差若X N(,),则E(X)=,D(X)=.3.正态曲线的特点(1)曲线位于x轴上方,与x轴不相交;(2)曲线是单峰的,它关于直线x=对称;(3)曲线在x=;(4)当|x|无限增大时,曲线无限接近x轴;(5)对任意的>0,曲线与x轴围成的面积总为1;(6)在参数取固定值时,正态曲线的位置由确定,且随着的变化而沿x轴平移,如图甲所示;(7)当取定值时,正态曲线的形状由确定,当较小时,峰值高,曲线“瘦高”,表示随机变量X的分布比较集中;当较大时,峰值低,曲线“矮胖”,表示随机变量X的分布比较分散,如图乙所示.4.3原则(1)正态总体在三个特殊区间内取值的概率P(-+)0.6827;P(-2+2)0.9545;P(-3+3)0.9973.(2)3原则在实际应用中,通常认为服从正态分布N(,)的随机变量X只取[-3,+3]中的值,这在统计学中称为3原则.历届高考题最新模拟题选做1.已知随机变量ξ服从正态分布N(0,σ2),P(ξ>2)=0.023,则P(-2≤ξ≤2)=()AA.0.954B.0.977C.0.488D.0.4772.已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布N(0,32),从中随机取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为(B)(随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-σ<ξ<μ+σ)=68.26%,P(μ-2σ<ξ<μ+2σ)=95.44%)A.4.56%B.13.59%C.27.18%D.31.74%3.已知随机变量X~N(1,σ2),P(X≥0)=0.8,则P(X>2)=(A)A.0.2B.0.4C.0.6D.0.8[解析]由X~N(1,σ2),正态曲线关于X=1对称,∴P(X>2)=P(X<0)=1-P(X≥0)=0.2;故选A.3.已知三个正态密度函数φi(x)=−(x−μi)22σi2(x∈R,i=1,2,3)的图像如图所示,则()A.μ1=μ3>μ2,σ1=σ2>σ3B.μ1<μ2=μ3,σ1<σ2<σ3C.μ1=μ3>μ2,σ1=σ2<σ3D.μ1<μ2=μ3,σ1=σ2<σ3由题图中y=φi(x)的对称轴知:132u u u =,y=φ1(x)与y=φ2(x)(一样)瘦高,而y=φ3(x)胖矮,所以σ1=σ2<σ3.故选:D.4.已知随机变量X服从正态分布N(5,4),且P(X>k)=P(X<k-4),则k的值为(B) A.6B.7C.8D.9[解析]∵(k-4)+k2=5,∴k=7,故选B.5.随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),若P(ξ<2)=0.2,P(2<ξ<6)=0.6,则μ=(C) A.6B.5C.4D.3[解析]由题意可知P(ξ≥6)=1-P(ξ<2)-P(2<ξ<6)=0.2,∴P(ξ≥6)=P(ξ<2),∴μ=6+22=4.选C.6.已知随机变量ξ服从正态分布N(1,σ2),若P(ξ<4)=0.9,则P(-2<ξ<4)=(D) A.0.2B.0.4C.0.6D.0.8[解析]由正态曲线的对称性知P(-2<ξ<4)=2P(1<ξ<4)=212-P(ξ>4)=212-(1-P(ξ<4))=0.8.故选D.7.若随机变量X服从正态分布N(μ,σ2)(σ>0),则P(|X-μ|≤σ)≈0.6826,P(|X-μ|≤2σ)≈0.9544,P(|X-μ|≤3σ)≈0.9974.已知某校1000名学生某次数学考试成绩服从正态分布N(110,100),据此估计该校本次数学考试成绩在130分以上的学生人数约为(C)A.159B.46C.23D.13[解析]由题意,μ=110,σ=10,故P(X>130)=P(X>μ+2σ)=1-0.95442=0.0228.∴估计该校本次数学考试成绩在130分以上的学生人数约为1000×0.0228=22.8≈23.故选C.8.已知随机变量X ~N(2,1),其正态分布密度曲线如图所示.若在边长为1的正方形OABC 内随机取一点,则该点恰好取自黑色区域的概率为(D)附:若随机变量ξ~N(μ,σ2),则P(μ-σ≤ξ≤μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ≤ξ≤μ+2σ)=0.9544.A .0.1359B .0.6587C .0.7282D .0.8641[解析]由题意P(0<X ≤1)=12×(0.9544-0.6826)=0.1359.正方形OABC 内取一点,则点恰好落在阴影部分的概率为P =1×1-0.13591×1=0.8641.选D.9.近年来中国进入一个鲜花消费的增长期,某农户利用精准扶贫政策,贷款承包了一个新型温室鲜花大棚,种植销售红玫瑰和白玫瑰.若这个大棚的红玫瑰和白玫瑰的日销量分别服从正态分布N(μ,302)和N(280,402),则下列选项正确的是(ABD)附:若随机变量X 服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-σ<X<μ+σ)≈0.6826.A .若红玫瑰日销售量范围在(μ-30,280)的概率是0.6826,则红玫瑰日销售量的平均数约为250B .红玫瑰日销售量比白玫瑰日销售量更集中C .白玫瑰日销售量比红玫瑰日销售量更集中D .白玫瑰日销售量范围在(280,320)的概率约为0.3413[解析]对于选项A :μ+30=280,μ=250,正确;对于选项BC :利用σ越小越集中,30小于40,B 正确,C 不正确;对于选项D :P(280<X<320)=P(μ<X<μ+σ)≈0.6826×12≈0.3413,正确.故选ABD.10.已知某校高三年级有1000人参加一次数学模拟考试,现把这次考试的分数转换为标准分,标准分的分数转换区间为[60,300],若使标准分X 服从正态分布N(180,900).(参考数据:①P(μ-σ<X ≤μ+σ)=0.6827;②P(μ-2σ<X ≤μ+2σ)=0.9545;③P(μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.9973.则(BC)A .这次考试标准分超过180分的约有450人B .这次考试标准分在(90,270]内的人数约为997C .甲、乙、丙三人恰有2人的标准分超过180分的概率为38D .P(240<X ≤270)=0.0428[解析]这次考试标准分超过180分的约有500人,A 错;∵P(90<X<270)=P(μ-3σ<X<μ+3σ)=0.9973,∴标准分在(90,270)内的人数约为0.9973×1000≈997,∴B 正确.甲、乙、丙恰有2人超过180分的概率为C232×=38,∴C 正确;∵P(240<X<270)=P (90<X<270)-P (120<X<240)2=P (μ-3σ<X<μ+3σ)-P (μ-2σ<X<μ+2σ)2=0.9973-0.95452=0.0214,∴D 错误.故选BC .11.已知随机变量X~N 4,22,则P 8<X <10的值约为()附:若Y~N μ,σ2,则P μ−σ<Y <μ+σ≈0.6827,P μ−2σ<Y <μ+2σ≈0.9545,P μ−3σ<Y <μ+3σ≈0.9974A.0.0215B.0.1359C.0.8186D.0.9760【解题思路】由题意确定μ=4,σ=2,根据P8<X<10=12[Pμ−3σ<X<μ+3σ−Pμ−2σ<X<μ+ 2σ],即可得答案.由题意知随机变量X~N4,22,故μ=4,σ=2,故P8<X<10=12[Pμ−3σ<X<μ+3σ−Pμ−2σ<X<μ+2σ]≈12(0.9974−0.9545)=0.02145≈0.0215,故选:A.12.已知随机变量服从正态分布X~N(2,σ2),若P(X≤1−2a)+P(X≤1+a)=1,则a=()A.0B.2C.−1D.−2根据正态分布的性质可得P(X≥1−2a)=P(X≤1+a),即可得到1−2a、1+a关于x=2对称,从而得到方程,解得即可.解:因为P(X≤1−2a)+P(X≤1+a)=1,P(X≤1−2a)+P(X≥1−2a)=1,所以P(X≥1−2a)=P(X≤1+a),所以1−2a+1+a=2×2,解得a=−2.故选:D.13.已知随机变量X服从正态分布N6,σ,若P X<4+5P X>8=1,则P4<X<6=()A.16B.14C.13D.19根据正态分布的对称性可得:P X<4=P X>8,P4<X<6=12−P X<4,结合题意可求P X<4=16,进而可求P4<X<6.X~N6,σ,则P X<4=P X>8,∴P X<4+5P X>8=6P X<4=1,则P X<4=16,∴P4<X<6=12−P X<4=13,选:C.1.新型冠状病毒肺炎是一种急性感染性肺炎,其病原体是一种先前未在人类中发现的新型冠状病毒,即2019新型冠状病毒.2020年2月7日,国家卫健委决定将“新型冠状病毒感染的肺炎”暂命名为“新型冠状病毒肺炎”,简称“新冠肺炎”.患者初始症状多为发热、乏力和干咳,并逐渐出现呼吸困难等严重表现,基于目前流行病学调查,潜伏期为1~14天,潜伏期具有传染性,无症状感染者也可能成为传染源,某市为了增强民众防控病毒的意识,举行了“预防新冠病毒知识竞赛”网上答题,随机抽取10000人,答题成绩统计如图所示.(1)由直方图可认为答题者的成绩z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ,σ2分别为答题者的平均成绩x-和成绩的方差s2,那么这10000名答题者成绩超过84.81分的人数估计有多少人?(同一组中的数据用该组的区间中点值作代表)(2)如果成绩超过56.19分的民众我们认为是“防御知识合格者”,用这10000名答题者的成绩来估计全市的民众,现从全市中随机抽取4人,“防御知识合格者”的人数为ξ,求P(ξ≤3).(精确到0.001)附:①s2=204.75,204.75=14.31;②z~N(μ,σ2),则P(μ-σ<z<μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<z<μ+2σ)=0.9544;③0.84134=0.501,0.84133=0.595.[解析](1)由题意知:x-=45×0.1+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.15+95×0.1=70.5,因为z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ=x-=70.5,σ2=D(ξ)=204.75,σ=14.31,∴z服从正态分布N(μ,σ2)=N(70.5,14.312),而P(μ-σ<z<μ+σ)=P(56.19<z<84.81)=0.6826,∴P(z≥84.81)=1-0.68262=0.1587,∴竞赛成绩超过84.81的人数估计为0.1587×10000=1587人.(2)由(1)知,成绩超过56.19的概率为1-0.1587=0.8413,而ξ~B(4,0.8413),∴P(ξ≤3)=1-P(ξ=4)=1-C44·0.84134=1-0.501=0.499.2.“过大年,吃水饺”是我国不少地方过春节的一大习俗.2018年春节前夕,A市某质检部门随机抽取了100包某种品牌的速冻水饺,检测其某项质量指标,检测结果如频率分布直方图所示.(1)求所抽取的100包速冻水饺该项质量指标值的样本平均数x-(同一组中数据用该组区间的中点值作代表);(2)①由直方图可以认为,速冻水饺的该项质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),利用该正态分布,求Z落在(14.55,38.45)内的概率;②将频率视为概率,若某人从某超市购买了4包这种品牌的速冻水饺,记这4包速冻水饺中这种质量指标值位于(10,30)内的包数为X,求X的分布列和数学期望.附:①计算得所抽查的这100包速冻水饺的质量指标的标准差为σ=142.75≈11.95;②若Z~N(μ,σ2),则P(μ-σ<Z≤μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<Z≤μ+2σ)=0.9544.[解析](1)所抽取的100包速冻水饺该项质量指标值的样本平均数x-为:x-=5×0.1+15×0.2+25×0.3+35×0.25+45×0.15=26.5.(2)①∵Z服从正态分布N(μ,σ2),且μ=26.5,σ≈11.95,∴P(14.55<Z<38.45)=P(26.5-11.95<Z<26.5+11.95)=0.6826,∴Z落在(14.55,38.45)内的概率是0.6826.②根据题意得每包速冻水饺中这种质量指标值位于(10,30)内的概率为213.02.0=+X ~X 的取值为0,1,2,3,4,P(X =0)=16121404=⎪⎭⎫ ⎝⎛C ;P(X =1)=41421⎪⎭⎫ ⎝⎛C =14;P(X =2)=42421⎪⎭⎫ ⎝⎛C =38;P(X =3)=43421⎪⎭⎫ ⎝⎛C =14;P(X =4)=44421⎪⎭⎫ ⎝⎛C =116.∴X 的分布列为X 01234P116143814116∴E(X)=4×12=2.(1)估计这100位学生的数学成绩的平均值(2)根据整个年级的数学成绩可以认为学生的数学成绩本的标准差s 的近似值为10,用样本平均数位学生,求他的数学成绩恰在64分到0().6827P X μσμσ≤≤+≈-,(2P μσ-(3)该年级1班的数学老师为了能每天督促学生的网络学习,提高学生每天的作业质量及学习数学的积极性,。
正态分布知识点总结2u一、正态分布的基本概念1. 概率密度函数正态分布的概率密度函数是一个钟形曲线,其数学表达式为:\[f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma} e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}\]其中,$x$是随机变量的取值,$\mu$是分布的均值,$\sigma$是分布的标准差。
这个函数在$x=\mu$处取得最大值,然后随着$x$的偏离而逐渐减小。
换句话说,正态分布的大部分数据集中在均值附近,并且随着偏离均值越远,密度越低。
2. 均值和标准差正态分布的均值$\mu$决定了分布的位置,而标准差$\sigma$决定了分布的扁平程度。
当$\sigma$较小时,数据集中在均值附近,曲线变得更加陡峭;当$\sigma$较大时,数据分布更广,曲线变得更加平缓。
3. 性质正态分布有许多重要的性质。
其中最著名的是“三西格玛定理”,它指出约有68%的数据在均值的一个标准差范围内,约有95%的数据在均值的两个标准差范围内,约有99.7%的数据在均值的三个标准差范围内。
这个性质使得正态分布在统计推断中非常有用,因为我们可以通过均值和标准差来判断数据的集中程度。
二、正态分布的应用1. 统计推断正态分布在统计推断中有着广泛的应用。
例如,我们可以利用正态分布的性质来进行假设检验,构建置信区间等等。
此外,许多统计模型的假设都是基于正态分布的形式,比如线性回归模型、方差分析模型等等。
2. 财务领域在财务领域,正态分布被广泛应用于风险管理、资产定价、投资组合优化等领域。
例如,资本资产定价模型(CAPM)假设资产的收益率服从正态分布,这使得我们可以通过对分布的均值和标准差进行估计,来评估投资组合的预期收益和风险。
3. 自然科学在自然科学中,许多自然现象都可以用正态分布来描述。
例如,地震的震级、雨量的分布、气温的变化等等都具有正态分布的特性。
这使得我们可以利用正态分布的概念来解释自然现象,并且进行相关的预测和分析。