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时间:2021-02-02
《2020_2021学年高中数学第二章概率2.6正态分布学案含解析北师大版选修2_3.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、6 正态分布授课提示:对应学生用书第48页[自主梳理]一、连续型随机变量离散型随机变量的取值是可以________的,但在实际应用中,还有许多随机变量可以取某一区间中的一切值,是不可以一一列举的,这种随机变量称为________.二、正态分布我们把函数f(x)=e-,x∈(-∞,+∞)的图像称为正态分布密度曲线,其中μ表示________,σ2(σ>0)表示________.通常用X~N(μ,σ2)表示X服从参数为μ和σ2的正态分布.三、正态分布密度函数的性质1.函数图像关于直线________对称;2.σ(σ>0)的大小决
2、定函数图像的“胖”“瘦”;3.正态变量在三个特殊区间内取值的概率值P(μ-σ3、1),则P(X≤2)等于________.[自主梳理]一、一一列举 连续型随机变量 二、均值 方差 三、1.x=μ 3.68.3% 95.4% 99.7% 四、0.3%[双基自测]1.A 根据正态曲线的特点,图像关于x=0对称,可得在区间(-2,-1)和(1,2)上取值的概率P1,P2相等.2.0.023 P(X≤2)=(1-P(2<X<6))×=(1-P(4-2<X<4+2))×=(1-0.954)×=0.023.授课提示:对应学生用书第48页探究一 正态分布密度曲线及其性质[例1] 右图是当ξ取三个不同值ξ1,ξ2,ξ34、时的三种正态分布密度曲线N(0,σ2)的图像,那么σ1,σ2,σ3的大小关系是( )A.σ1>1>σ2>σ3>0B.0<σ1<σ2<1<σ3C.σ1>σ2>1>σ3>0D.0<σ1<σ2=1<σ3[解析] 利用正态曲线的性质求解,当μ=0,σ=1时,正态密度曲线f(x)=e-,在x=0时,取最大值,故σ2=1.由正态密度曲线的性质,当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“高瘦”;σ越大,曲线越“矮胖”,于是有0<σ1<σ2=1<σ3.故选D.[答案] D正确理解正态密度曲线的图像及性质,正态曲线函数的系数是,指数是5、-,要记准结构,正确使用. 1.如图是一个正态曲线,试根据图像写出其正态分布的分布密度函数的解析式,并求出总体随机变量的期望和方差.解析:从给出的正态曲线可知,该正态曲线关于直线x=20对称,最大值是,所以μ=20.=,解得σ=.于是概率密度函数的解析式是f(x)=·e-,x∈(-∞,+∞).总体随机变量的均值是μ=20,方差是σ2=()2=2.探究二 求正态分布下的概率[例2] 设X~N(6,1),求P(46、X<8)=P(μ-2σ7、≤-1)=0.3,则P(-3≤X≤1)的值为________.解析:∵X~N(-1,σ2),∴P(-3≤X≤-1)=P(-1≤X≤1)=0.3,∴P(-3≤X≤1)=2P(-3≤X≤-1)=0.6.答案:0.6探究三 正态分布的应用[例3] 在某次数学考试中,考生的成绩ξ服从一个正态分布,即ξ~N(90,102).(1)试求考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率是多少?(2)若这次考试共有2000名考生,试估计考试成绩在(80,100)间的考生大约有多少人?[解析] ∵ξ~N(90,102),∴μ=90,σ=10.(1)8、由于正态变量在区间(μ-2σ,μ+2σ)内取值的概率是0.954,而该正态分布中,μ-2σ=90-2×10=70,μ+2σ=90+2×10=110,于是考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率就是0.954.(2)由μ=90,σ=10,得μ-σ=80,μ+σ=100.由于正态变量在区间(
3、1),则P(X≤2)等于________.[自主梳理]一、一一列举 连续型随机变量 二、均值 方差 三、1.x=μ 3.68.3% 95.4% 99.7% 四、0.3%[双基自测]1.A 根据正态曲线的特点,图像关于x=0对称,可得在区间(-2,-1)和(1,2)上取值的概率P1,P2相等.2.0.023 P(X≤2)=(1-P(2<X<6))×=(1-P(4-2<X<4+2))×=(1-0.954)×=0.023.授课提示:对应学生用书第48页探究一 正态分布密度曲线及其性质[例1] 右图是当ξ取三个不同值ξ1,ξ2,ξ3
4、时的三种正态分布密度曲线N(0,σ2)的图像,那么σ1,σ2,σ3的大小关系是( )A.σ1>1>σ2>σ3>0B.0<σ1<σ2<1<σ3C.σ1>σ2>1>σ3>0D.0<σ1<σ2=1<σ3[解析] 利用正态曲线的性质求解,当μ=0,σ=1时,正态密度曲线f(x)=e-,在x=0时,取最大值,故σ2=1.由正态密度曲线的性质,当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“高瘦”;σ越大,曲线越“矮胖”,于是有0<σ1<σ2=1<σ3.故选D.[答案] D正确理解正态密度曲线的图像及性质,正态曲线函数的系数是,指数是
5、-,要记准结构,正确使用. 1.如图是一个正态曲线,试根据图像写出其正态分布的分布密度函数的解析式,并求出总体随机变量的期望和方差.解析:从给出的正态曲线可知,该正态曲线关于直线x=20对称,最大值是,所以μ=20.=,解得σ=.于是概率密度函数的解析式是f(x)=·e-,x∈(-∞,+∞).总体随机变量的均值是μ=20,方差是σ2=()2=2.探究二 求正态分布下的概率[例2] 设X~N(6,1),求P(46、X<8)=P(μ-2σ7、≤-1)=0.3,则P(-3≤X≤1)的值为________.解析:∵X~N(-1,σ2),∴P(-3≤X≤-1)=P(-1≤X≤1)=0.3,∴P(-3≤X≤1)=2P(-3≤X≤-1)=0.6.答案:0.6探究三 正态分布的应用[例3] 在某次数学考试中,考生的成绩ξ服从一个正态分布,即ξ~N(90,102).(1)试求考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率是多少?(2)若这次考试共有2000名考生,试估计考试成绩在(80,100)间的考生大约有多少人?[解析] ∵ξ~N(90,102),∴μ=90,σ=10.(1)8、由于正态变量在区间(μ-2σ,μ+2σ)内取值的概率是0.954,而该正态分布中,μ-2σ=90-2×10=70,μ+2σ=90+2×10=110,于是考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率就是0.954.(2)由μ=90,σ=10,得μ-σ=80,μ+σ=100.由于正态变量在区间(
6、X<8)=P(μ-2σ7、≤-1)=0.3,则P(-3≤X≤1)的值为________.解析:∵X~N(-1,σ2),∴P(-3≤X≤-1)=P(-1≤X≤1)=0.3,∴P(-3≤X≤1)=2P(-3≤X≤-1)=0.6.答案:0.6探究三 正态分布的应用[例3] 在某次数学考试中,考生的成绩ξ服从一个正态分布,即ξ~N(90,102).(1)试求考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率是多少?(2)若这次考试共有2000名考生,试估计考试成绩在(80,100)间的考生大约有多少人?[解析] ∵ξ~N(90,102),∴μ=90,σ=10.(1)8、由于正态变量在区间(μ-2σ,μ+2σ)内取值的概率是0.954,而该正态分布中,μ-2σ=90-2×10=70,μ+2σ=90+2×10=110,于是考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率就是0.954.(2)由μ=90,σ=10,得μ-σ=80,μ+σ=100.由于正态变量在区间(
7、≤-1)=0.3,则P(-3≤X≤1)的值为________.解析:∵X~N(-1,σ2),∴P(-3≤X≤-1)=P(-1≤X≤1)=0.3,∴P(-3≤X≤1)=2P(-3≤X≤-1)=0.6.答案:0.6探究三 正态分布的应用[例3] 在某次数学考试中,考生的成绩ξ服从一个正态分布,即ξ~N(90,102).(1)试求考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率是多少?(2)若这次考试共有2000名考生,试估计考试成绩在(80,100)间的考生大约有多少人?[解析] ∵ξ~N(90,102),∴μ=90,σ=10.(1)
8、由于正态变量在区间(μ-2σ,μ+2σ)内取值的概率是0.954,而该正态分布中,μ-2σ=90-2×10=70,μ+2σ=90+2×10=110,于是考试成绩ξ位于区间(70,110)内的概率就是0.954.(2)由μ=90,σ=10,得μ-σ=80,μ+σ=100.由于正态变量在区间(
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