[A组 基础巩固]
1.下列函数中哪个是正态分布密度函数( )
A.f(x)=e,μ和σ(σ>0)都是实数
B.f(x)=e
C.f(x)=e
D.f(x)=e
解析:仔细对照正态分布密度函数:f(x)=·e,x∈(-∞,+∞),注意指数上的σ和系数分母上的σ要一致,且指数部分是一个负数.
选项A是错误的,错在系数部分中的σ应该在分母根号的外面.
选项B是正确的,它是正态分布密度函数N(0,1).
选项C是错误的,从系数方面看σ=2,可是从指数部分看σ=,不统一.
选项D是错误的,指数部分缺少一个负号.
所以,选择B.
答案:B
2.关于正态曲线性质有下列叙述:
(1)曲线关于直线x=μ对称,这条曲线在x轴的上方;
(2)曲线关于直线x=0对称,这条曲线只有当x∈(-3σ,3σ)时,才在x轴的上方;
(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时位于最高点,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)当μ一定时,σ越大,曲线越“矮胖”,σ越小,曲线越“高瘦”.
上述说法正确的是( )
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)
解析:正态曲线是一条关于直线x=μ对称,在x=μ时处于最高点并由该点向左、右两边无限延伸时,逐渐降低的曲线,该曲线总是位于x轴的上方,曲线的形状由σ确定,而且当μ一定时,比较若干不同的σ对应的正态曲线,可以发现σ越大,曲线越“矮胖”,σ越小,曲线越“高瘦”.
答案:A
3.设随机变量ξ服从正态分布N(0,1),若P(ξ>1)=p,则P(-1<ξ<0)=( )
A.+p B.1-p
C.1-2p D.-p
解析:由P(ξ>1)=p,知P(-1<ξ<1)=1-2p,
∴P(-1<ξ<0)=-p.
答案:D
4.设随机变量X服从正态分布,且相应的分布密度函数为f(x)=e-,则( )
A.μ=2,σ=3 B.μ=3,σ=2
C.μ=2,σ= D.μ=3,σ=
解析:由f(x)=e-,
得μ=2,σ=.
故选C.
答案:C
5.若随机变量X服从正态分布,其正态曲线上的最高点的坐标是(10,),则该随机变量的方差等于( )
A.10 B.100
C. D.
解析:由正态分布密度曲线上的最高点为(10,)知=,
∴DX=σ2=.
答案:C
6.已知随机变量X服从正态分布N(3,σ2),则P(X<3)=________.
解析:由正态分布图像知,μ=3为该图像的对称轴,
P(X<3)=P(X>3)=.
答案:
7.已知随机变量x~N(2,σ2),若P(x<a)=0.32,则P(a≤x<4-a)=________.
解析:由正态分布图像的对称性可得:
P(a≤x<4-a)=1-2P(x<a)=0.36.
答案:0.36
8.在某项测量中,测量结果X服从正态分布N(1,σ2)(σ>0).若X在(0,1)内取值的概率为0.4,则X在(0,2)内取值的概率为________.
解析:∵X~N(1,σ2),故X落在(0,1)及(1,2)内的概率相同均为0.4,如图所示,故X落在(0,2)内的概率为
P(0=0.4+0.4=0.8.
答案:0.8
9.某批待出口的水果罐头,每罐净重X(g)服从正态分布N(184,2.52),求:
(1)随机抽取1罐,其实际净重超过186.5 g的概率;
(2)随机抽取1罐,其实际净重大于179 g小于等于189 g的概率.
解析:由题意知μ=184,σ=2.5.
(1)∵P(X>186.5)=P(X<181.5),
又P(181.5≤X≤186.5)=P(μ-σ≤X≤μ+σ)=0.683,
∴P(X>186.5)=[1-P(181.5≤X≤186.5)]
=(1-0.683)=0.158 5.
(2)P(179<X≤189)=P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.954.
10.某厂生产的圆柱形零件的外直径X(单位:cm)服从正态分布N(4,0.25),质检人员从该厂生产的1 000件零件中随机抽查一件,测得它的外直径为5.7 cm,试问该厂生产的这批零件是否合格?请说明理由.
解析:由于随机变量X~N(4,0.25),由正态分布的性质和3σ原则可知,正态分布N(4,0.25)在(μ-3σ,μ+3σ)=(4-3×0.5,4+3×0.5)=(2.5,5.5)之外取值的概率只有0.003,而5.7?(2.5,5.5),这说明在一次试验中,出现了小概率事件,所以据此可认为该批零件是不合格的.
[B组 能力提升]
1.已知随机变量ξ服从正态分布N(0,σ2),若P(ξ>2)=0.023,则P(-2≤ξ≤2)=( )
A.0.447 B.0.628
C.0.954 D.0.977
解析:由ξ~N(0,σ2),且P(ξ>2)=0.023,知P(-2≤ξ≤2)=1-2P(ξ>2)=1-0.046=0.954.
答案:C
2.若随机变量X~N(2,100),若X落在区间(-∞,k)和(k,+∞)内的概率是相等的,则k等于________.
解析:由于X的取值落在(-∞,k)和(k,+∞)内的概率是相等的,所以正态曲线在直线x=k的左侧和右侧与x轴围成的面积应该相等,于是正态曲线关于直线x=k对称,即μ=k.而μ=2,所以k=2.
答案:2
3.某人乘车从A地到B地,所需时间(分钟)服从正态分布N(30,100),则此人在40分钟至50分钟到达目的地的概率为________.
解析:由μ=30,σ=10,P(μ-σ答案:0.135 5
4.若一个正态分布密度曲线对应的函数是一个偶函数,且该函数的最大值为 .
(1)求该正态分布密度曲线对应的函数解析式;
(2)求正态总体在(-4,4)内的概率.
解析:(1)由于该正态分布密度曲线对应的函数是一个偶函数,所以其图像关于y轴对称,即μ=0,
由=,解得σ=4,
所以该函数的解析式为f(x)=e,x∈(-∞,+∞).
(2)P(-4<X<4)=P(0-4<X<0+4)=P(μ-σ<X<μ+σ)=0.683.
5.某投资商制定了两个投资方案,准备选择其中一个.已知这两个投资方案的利润x(万元)分别服从正态分布N(8,32)和N(7,12).该投资商要求“利润超过5万元”的概率尽量地大,他应该选择哪一个方案?
解析:①当选择X~N(8,32)的方案时,则有
μ=8,σ=3.
∴P(8-3∴P(X>5)=+P(5即选择X~N(8,32)的方案时,利润超过5万元的概率为0.841 5.
②当选择X~N(7,12)的方案时,
则有μ′=7,σ′=1.
∴P(7-2×1∴P(X>5)=+P(5即选择X~N(7,12)的方案时,利润超过5万元的概率为0.977.
综上可得选择X~N(7,12)的方案时,利润超过5万元的概率大.
故他应该选择X~N(7,12)的方案.
课件23张PPT。