1、第二章 概 率 6 正态分布61 连续型随机变量 6.2 正态分布学习目标重点难点1.了解正态曲线和正态分布的概念2认识正态曲线的特点及曲线所表示的意义3会根据正态曲线的性质求随机变量在某一区间范围内的概率.1.重点是正态分布的概念、性质2难点是通过正态分布的图像特征,归纳正态曲线的性质.一、阅读教材:6.1连续型随机变量的有关内容,完成下列问题1连续型随机变量如图所示的曲线可称为随机变量X的分布密度曲线,这条曲线对应的函数称为X的分布密度函数,记为f(x)分布密度曲线f(x),过点(a,0)和(b,0)与x轴垂直的两条直线及x轴所围成的平面图形的面积表示什么?提示:表示随机变量 X 落在区间
2、a,b的概率,如图,随机变量 X 落在区间(a,b)内的概率为 P(aXb)baf(x)dx二、阅读教材:6.2 正态分布的有关内容,完成下列问题2正态分布正态分布的分布密度函数为f(x)1 2expx222,x.其中 expg(x)eg(x)正态分布有两个重要的参数:均值 和方差 2(0),通常用 XN(,2)表示 X 服从参数为 和 2 的正态分布1若一个正态分布的分布密度函数是一个偶函数,且该函数的最大值等于14 2,该正态分布的分布密度函数的解析式为_解析:由于该正态分布的概率密度函数是一个偶函数,所以其图像是关于 y 轴对称的,即 0,而正态密度函数的最大值是12124,即 4,故该
3、正态分布的概率密度函数的解析式为 f(x)14 2ex232,x(,)答案:f(x)14 2ex232,x(,)3正态分布密度函数满足以下性质(1)分布密度曲线位于 x 轴上方,与 x 轴不相交(2)分布密度曲线是单峰的,它关于直线_对称(3)分布密度曲线在 x 处达到峰值1 2(4)分布密度曲线与 x 轴之间的面积为_x 1(5)当一定时,分布密度曲线随着的变化而沿x轴平移,如图所示(6)当一定时,曲线的形状由确定越_,曲线越“高瘦”,表示总体的分布越集中;越_,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散,如图所示小 大(7)正态分布在三个特殊区间的概率值P(X)68.3%,P(2X2)95.4%
4、,P(3X3)99.7%,上述结果可用下图表示2已知XN(2.5,0.12),求X落在区间(2.4,2.6)中的概率解:因为XN(2.5,0.12),所以2.5,0.1.所以X落在区间(2.4,2.6)中的概率为P(2.50.1X2.50.1)0.683正态分布的概念和性质设两个正态分布N(1,)(10)和N(2,)(20)的分布密度函数图像如图,则有()A12,12B12,12C12,12D12,12解析:根据正态分布N(,2)的性质,正态分布曲线关于x对称,由图像可知,12;越大,曲线的最高点越低且弯曲较平缓;反过来,越小,曲线的最高点越高且弯曲较陡峭,故选A答案:A【点评】准确理解正态分
5、布的概念和性质是解题关键,尤其应注意正态分布中参数,的意义以及它们在正态曲线中的作用正态分布由和这两个参数决定,参数是反映随机变量的平均水平的特征数,参数是衡量随机变量总体波动大小的特征数,越小,曲线越“瘦高”,越大,曲线越“矮胖”1设XN(1,),YN(2,),这两个正态分布密度曲线如图所示下列结论正确的是()AP(Y2)P(Y1)BP(X2)P(X1)C对任意正数t,P(Xt)P(Yt)D对任意正数t,P(Xt)P(Yt)解析:由题图可知104)p”改为“P(X4)p”,则结果如何?解:由 XN(3,1),得 3所以 P(3X4)p12所以 P(2X4)2P(3X4)2p1互动探究2(改变
6、问法)若例(2)的条件不变,求P(X2)的概率解:由XN(3,1),得3所以P(X4)p【点评】(1)注意对称: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(2)注意面积:正态曲线与x轴所围成的面积值为1;X落在区间(a,b的概率与由正态曲线、过点(a,0)和(b,0)的两条x轴的垂线及x轴所围成的图形的面积相等2设XN(1,22),试求:(1)P(1X3);(2)P(X5)解:因为XN(1,22),所以1,2(1)P(1X3)P(12X12)P(X)0.683(2)因为 P(X5)P(X3),所以 P(X5)1
7、21P(3X5)121P(14X14)121P(2X90)P(X11020)P(X)P(X)P(X)P(X)2P(X)0.6831,正态分布的应用P(X)0.158 5P(X90)1P(X)10.158 50.842 540.84245(人),即及格人数约为45人 P(X130)P(X11020)P(X),P(X)P(X)P(X)0.6832P(X)1,P(X)0.158 5,即P(X130)0.158 5 540.158 59(人),即130分以上的人数约为9人【点评】(1)本题利用转化的思想方法,把普通的区间转化为3区间,由特殊区间的概率值求出;(2)解答正态分布的实际应用题,其关键是如何
8、转化,同时应熟练掌握正态分布在(,),(2,2),(3,3)三个区间内的概率,在此过程中用到归纳思想和数形结合思想3有一种精密零件,其尺寸X(单位:mm)服从正态分布,即XN(20,4)已知一批这种零件共有5 000个(1)求这批零件中尺寸在区间(18,22)mm的零件所占的百分比;(2)若规定尺寸在区间(24,26)mm的零件不合格,则这批零件中不合格的零件大约有多少个?解:(1)XN(20,4),20,2.18,22.于是零件尺寸X在区间(18,22)mm的零件所占百分比大约是68.3%(2)3203214,3203226,216,224,零件尺寸 X 在区间(14,26)mm 的百分比大
9、约是 99.7%,而零件尺寸 X 在区间(16,24)mm 的百分比大约是 95.4%零 件 尺 寸 在 区 间(24,26)mm的 百 分 比 大 约 是99.7%95.4%22.15%.因此尺寸在区间(24,26)mm 的大约有 5 0002.15%108(个)1理解正态分布的概念和正态曲线的性质2正态总体在某个区间内取值的概率求法:(1)熟记P(X),P(2X2),P(3X3)的值(2)充分利用正态曲线的对称性和曲线与 x 轴之间的面积为1正态曲线关于直线 x 对称,从而在关于 x 对称的区间上概率相等P(Xa)1P(Xa),P(Xa)P(Xa),若 b0,则 P(Xb)1PbXb2点击进入WORD链接点击进入WORD链接活页作业(十八)谢谢观看!