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底部建立一个水平坐标
轴 ,其刻度单位为球槽的
宽度 ,用 X 表示落下的小
球 第 1次 与 高 尔 顿 板 底 部
o
图2.44
x
接触时的坐标 ,则 X是一
个随机变量 .X 落在区间 a,b 的概率为
P a
即
Xb
由
正 a,b过 φ态 μ,σ x点 曲 a,d0x和 线点 b,0的
两x轴 条的,垂
及 x轴 所 围 成 的面 平(积 图 面 2.4图 4中 形阴 的影
分 的)面 就 , 积 X 是 落 在a 区 ,b的 间概 率 的 . 近
.
12
一 般 地,如果对于任何实 a 数b,随 机 变 量 X满 足
Pa Xb bφμ,σxdx, a
则 称X的 分 布 为 正态分布 (normadl istribuotin).正
态 分 布 完 全 由 参μ和数σ 确 定,因 此 正 态 分 布 常
标,频可 率 以画出频率分布图直图方 2.42.
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
图2.4. 2
10
随 着 重 复 次 数,这 的个 增频 加率 直 方 图 的
会 越 来 越 像 一 条 线图 钟2.4形3曲 .
.
14
在 现 实 生 活,很中多 随 机 变 量 都 服近从似或地 服 从 正 态 分 布.例 如 长 度 测 量 误 ;某差一 地 区 同 年 龄 人身群 的 高 、 体 重 、 肺 活;量 一等 定 条 件 下 生 长 的的小株麦高 、 穗 长 、 单 位 面 积 产;正 量常 等生 产 条 件 下 各品种(如产 零 件 的 尺 寸 、 纤的维纤 度 、 电器容的 电 容 量 、 电 管 的 使 用 寿 命);某 等地 每 年 七 月 份 的气平温均、 平 均 湿 度 、 降 雨 量.一等般 都 服 从 正 态.分 布
.
15
早 在 173年 3,法 国 数 学 家 棣n莫 !的弗 近就 似用 公 式 到 了 正 态.之分后 ,德 布国 数 学 家 高测 斯量 在误 研差 究 时 从 另 一 个 角它 度,并导研出究了了 它,因 的此 ,性 人质 们 也 称 正 态 分分 布布 .为 高 斯
所以 ,正态分布广泛存 然在 现于 象自 、生产和 际之。中正态分布在概率 中和 占统 有计 重要 。地
图.在一块木板上钉上若干排相
互平行但相互错开的圆柱 形小
木块,小木块之间留有适当的空
隙作为通道,前面挡有一块玻璃.
让一个小球从高尔顿板 上方的
通道口落下,小球在下落过 程中
图2.41
与层层小木块碰撞,最后掉入高尔顿板下方的某一球槽内.
如果把球槽,就 编可 号以考察到底第是几落号在球槽
中.重复进行高尔顿,随板着试试验验次数,的 掉增 入加
4曲 线x轴 与之 间 的1.面
.
17
信息技术应用
用 计 算 机 研 究 正 态 曲 线随 着μ和σ变 化 而 变 化 的 特 点
.
18
y
μ 1 μ 0 μ 1
σ0.5
.
16
y
思考 观 察 图 2 .4 4 ,结
合 φ μ ,σ x 的
解析式及概 率的性质 , 你 能说 说正态 曲线 的特点 吗?
o
x
图2.44
可以发现 ,正态曲线有如下特: 点
1 曲线 x 轴 位 ,上 与 x 于 轴 方 不 ;
2曲 线 是,它 单关 峰于 的 x直 μ
对;称
3曲线 x在 μ处达到 ; 峰
2.4 正态分布
.1ຫໍສະໝຸດ 温故知新:1.在频率分布直方图中,纵坐标的含义是 频率 _组__距__,用小矩形的_面__积_表示数据落在该组中 的频率,在折线图中,随着分组越来越多,
其越来越接近于一条__光__滑__的__曲__线.
.
2
2.若函数 f(x)>0,则bf(x)dx 的几何意义 a
是 y=f(x)的图象与 x=a,x=b 及 x 轴所围 成的曲边梯形的面积.
各个球槽内的小数球就越 的来 个越,堆 多积的高度
会越来越 .各高个球 槽的堆积高度反球映掉了入小各
球槽的个数?多少 .
8
N=500, P=0.5 M=10
.
9
为了更好地考察随验着次试数的增,落加在在各 个球槽内的小球分况布,我情们进一步从频率的 角度探究一下小球布的规分律.以球槽的编号为 横坐标 ,以小球落 入各个球槽内的频为率纵值坐
频率 组距
25.235 25.295 25.355
25.415
.
产品 尺寸 (mm)
25.475 25.535
5
6.
样本容量增大时 频率分布直方图
频率 组距
总体密度曲 线
产品 尺寸 (mm)
.
6
7.
总体密度曲 线
产品 尺寸 (mm)
.
7
新知传授:
你见过高尔顿板吗 ? 图2. 4 1
所示的就是一块高尔顿板示意
3.对于X~B(η,p),则E(X)=___n,p D(X)= ____n_p_(1_-_,p)当n=1时,是___两_分点布.
.
3
4.
100个产品尺寸的频率分布直方图
频率 组距
25.235 25.295 25.355
25.415
.
产品 尺寸 (mm)
25.475 25.535
4
5.
200个产品尺寸的频率分布直方图
记 作Nμ,σ2.如果随机变X量 服从正态分,则 布记 为X ~ Nμ,σ2 .
参数 μ是反映随机变平 量的 取特 值,征 可 水数 以
用样本均值;σ去 是估 衡计 量随机变动 量大 总体
小的特,征 可数 以用样本标计 准. 差去估
.
13
经验表明 ,一个随机变量如果是众 多的、互 不相干的、不分主 次的偶 然因素作用结果 之和 ,它就服从或近似服从正 态分布 .例如高 尔顿板试 验中 ,小球下落过程中要与众 多小 木板碰撞 , 每次碰撞的结果使得小 球随机地 向左或向右下落 ,因此小球第 1 次与高尔顿板 底部接触时的坐标 X 是众多随机碰 撞的结 果,所以它近似服从正态分 布.
y
O
图2.43
x
这条曲线 (或 就近 是似 )下地 列函数的 : 图象
φμ,σx 1 ex 2 σ μ 22,x , ,
2π σ
其中 μ 和 σ σ 实 0 为 数 .我 参φ 们 μ 数 ,σ x 的 称
图正象 态分布密为 度曲线 .
,简 正态称 曲线 .
11
如果去掉高尔顿板试验
y
中最下边的球槽 ,并沿其