高中数学典型例题详解和练习- 借助于标准正态分布表求值

借助于标准正态分布表求值

8b8bf6c426eb40b0d06df646f36a4ae3.png服从a263792f24431eedaec005a80696abb0.png,求下列各式的值:

(1)1ff7e327472a0721517a941d1edb70fd.png (2)f87cdc4e96ad3b050a7630810137ff97.png (3)bba87e10c0cd02d4ceacb1acf8ca5b88.png

分析:因为8b8bf6c426eb40b0d06df646f36a4ae3.png用从标准正态分布,所以可以借助于标准正态分布表,查出其值.但由于表中只列出c42c2337e22524aa1ec8c855ad686032.png的情形,故需要转化成小于非负值e13259d2529b4e564252208883274335.png的概率,公式:3a878d31321b850177df2f2c54d28712.png6b086c9220a70f9ce7a4af7b105d674e.png有其用武之地.

解:(1)20945a7036f7508454327a14a4913d27.png

(2)e340061230f4743231fb554083de7d0c.png

(3)ce55e6c2e93f974335bee745064c56cf.png

9e686237a31019bbdd106bad0cf5bfaf.png

说明:要制表提供查阅是为了方便得出结果,但标准正态分布表如此简练的目的,并没有给查阅造成不便.相反其简捷的效果更突出了核心内容.左边的几个公式都应在理解的基础上记住它,并学会灵活应用.

求服从一般正态分布的概率

6f2f7304141c15bf565f34aa10b8e335.png服从42e89fed36c1347ab15f64fc46d4e48c.png试求:

(1)61cd91191e7278ba5dded5077456057b.png (2)efe7a03609124e13117324275e43cafa.png

(3)654370edba941191997cc93adb2e182c.png (4)2bbbd2b525cdd65ffdee0429c681abcb.png

分析:首先,应将一般正态分布a945d9b9fc9d33d11624752789d8bb54.png转化成标准正态分布,利用结论:若9b011b976b37a01c59338c184c588f65.png,则由8ed35a89a04ff8ed9e61f1b964c792f8.png知:c0640700030bc250f9a6d53ed9164e62.png其后再转化为非负标准正态分布情况的表达式,通过查表获得结果.

解:(1)3e04ead5dfc9ff168e513ed1ace278d3.png

(2)6db4a62a3635aa69cf37b8575fbd77f9.png

(3)33f2f22f4ca5b5652df04c807cd42178.png

(4)420d37d3e0b8029e4b4044be45d936b8.png

1f3a5ed2bfe1cbe9b7af3e182c2f406e.png

17f8b6cc0f1e930afdb8ebed69b2c85d.png

说明:这里,一般正态分布7899d37f2d9225c28092dca792df5b72.png,总体小于9dd4e461268c8034f5c8564e155c67a6.png的概率值d76f2c4d6bdf142af5106c3f36e9e970.png7c8dd1c91c135794fb2384dd7f4317a1.png0911b013586db2b7b3931d576365e91e.png是一样的表述,即:de8700b1d484de425449ddae6b344908.png

服从正态分布的材料强度的概率

已知:从某批材料中任取一件时,取得的这件材料强度8b8bf6c426eb40b0d06df646f36a4ae3.png服从af94ae6bfb0386ff34df9c6eb80b11d2.png

(1)计算取得的这件材料的强度不低于180的概率.

(2)如果所用的材料要求以99%的概率保证强度不低于150,问这批材料是否符合这个要求.

分析:这是一个实问题,只要通过数学建模,就可以知道其本质就是一个“正态分布下求随机变量在某一范围内取值的概率”的问题;本题的第二问是一个逆向式问法,只要把握实质反向求值即可.

解:(1)8df0ed9fcbc01a42958c2c71b8357cd7.png

21deedc508c15f39cccd038854ff4729.png

(2)可以先求出:这批材料中任取一件时强度都不低于150的概率为多少,拿这个结果与99%进行比较大小,从而得出结论.

8d236ea563000f1eda94d9bf6240734a.png

即从这批材料中任取一件时,强度保证不低于150的概率为99.73%>99%,所以这批材料符合所提要求.

说明:“不低于”的含义即在表达式中为“大于或等于”.转化“小于”后,仍须再转化为非负值的标准正态分布表达式,从而才可查表.

公共汽车门的高度

若公共汽车门的高度是按照保证成年男子与车门顶部碰头的概率在1%以下设计的,如果某地成年男子的身高47c5a99fe14e1a45af65a8e14adca692.png(单位:㎝),则该地公共汽车门的高度应设计为多高?

分析:实际应用问题,分析可知:求的是门的最低高度,可设其为d3cb0a4f68f48dcb146565b43a281e32.png,使其总体在不低于9dd4e461268c8034f5c8564e155c67a6.png的概率值小于1%,即:ef12f3c37741e0ad35db40ec4e7b11a4.png,从中解出9dd4e461268c8034f5c8564e155c67a6.png的范围.

解:设该地公共汽车门的高度应设计高为9dd4e461268c8034f5c8564e155c67a6.pngcm,则根据题意可知:31ea31bbf7672042409bf628cd2e5ac3.png,由于47c5a99fe14e1a45af65a8e14adca692.png

所以,3ca13de0bd5e51b7a5a491228e13277d.png

也即:2ea0aeec00105a98dc61398a41195aa9.png

通过查表可知:da77cff941d5a9acc8325b2793ce751d.png

解得:5fa4b49d757b31b18d43b12bbce0cd9d.png

即该地公共汽车门至少应设计为189cm高.

说明:逆向思维和逆向查表,体现解决问题的灵活性.关键是理解题意和找出正确的数学表达式.

学生成绩的正态分布

某班有48名同学,一次考试后数学成绩服从正态分布.平均分为80,标准差为10,问从理论上讲在80分至90分之间有多少人?

分析:要求80分至90分之间的人数,只要算出分数落在这个范围内的概率,然后乘以总人数即可,而计算这个概率,需要查标准正态分布表,所以应首先把这个正态总体化成标准正态总体.

解:x表示这个班的数学成绩,则x服从5843708a70bb6d555d959b2a5965b88c.png

d0b709fb36a59645aea04f1e60ac18cf.pngz服从标准正态分布a263792f24431eedaec005a80696abb0.png

查标准正态分布表,得:

ae1350401824b75017761155d705f796.png

所以,fb5e06653aff8a4be528ba59100b863c.png

85f3e199729db23e3e9cce89635171b2.png

说明:这类问题最容易犯的错误是没有转化成标准正态分布就直接求解,一般地,我们在解决正态总体的有关问题时均要首先转化成标准正态总体.

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