2018版数学(人教B版)新导学同步选修2-3: 16正态分布包含解析 下载本文

课时训练 16 正态分布 (限时:10分钟) 1.下列函数中,可以作为正态分布密度函数的是( ) A.f(x)=B.f(x)=C.f(x)= D.f(x)= 答案:A 2.如果随机变量ξ~N(-1,σ2),且P(-3≤ξ≤-1)=0.4,则P(ξ≥1)等于( ) A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4 答案:A 3.某校高考的数学成绩近似服从正态分布N(100,100),则该校成绩位于(80,120)内的人数占考生总人数的百分比约为( ) A.22.8% B.45.6% C.95.44% D.97.22% 答案:C 4.设随机变量X~N(1,52),且P(X≤0)=P(X>a-1),则实数a的值为__________. 解析:因为随机变量X~N(1,52),所以正态曲线关于x=1对称,因为1P(X≤0)=P(X>a-1),所以0与a-1关于x=1对称,所以2×(0+a-1)=1,所以a=3. 答案:3 5.若一批白炽灯共有10 000只,其光通量X服从正态分布,其概率密209?1??x?72度函数是f(x)=e,x∈R.试求光通量在下列范围内的白炽灯的个62π数. (1)(209-6,209+6). (2)(209-18,209+18). 解析:由于X的概率密度函数为 2

1e, 62π所以μ=209,σ=6. 所以μ-σ=209-6,μ+σ=209+6. μ-3σ=209-6×3=209-18, μ+3σ=209+6×3=209+18. 因此光通量X的取值在区间(209-6,209+6),(209-18,209+18)内的概率应分别是0.682 6和0.997 4. (1)光通量X在(209-6,209+6)范围内的白炽灯个数大约是10 000×0.682 6=6 826. (2)光通量X在(209-18,209+18)范围内的白炽灯个数大约是10 000×0.997 4=9 974. f(x)= (限时:30分钟) 一、选择题 1.如图是当ξ取三个不同值ξ1,ξ2,ξ3的三种正态曲线N(0,σ2)的图像,那么σ1,σ2,σ3的大小关系是( ) A.σ1>1>σ2>σ3>0 B.0<σ1<σ2<1<σ3 C.σ1>σ2>1>σ3>0 D.0<σ1<σ2=1<σ3 1?x2解析:当μ=0,σ=1时,正态曲线f(x)=e.在x=0时,取最大2π1值,故σ2=1.由正态曲线的性质,当μ一定时,曲线的形状由σ确定.σ2π越小,曲线越“瘦高”;σ越大,曲线越“矮胖”,于是有0<σ1<σ2=1<σ3. 答案:D 2.若随机变量ξ~N(μ,σ2),且P(ξ≤c)=P(ξ>c),则c的值为( ) A.0 B.μ C.-μ D.σ2 解析:由正态分布密度曲线的性质知:曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称,且曲线与横轴之间的面积为1,则有c=μ. 答案:B 3.设随机变量ξ服从正态分布N(2,9),若P(ξ≥c+1)=P(ξ<c-1),则2

c=( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:方法一:由P(ξ>c+1)=P(ξ<c-1)可知 ?c+1?+?c-1?2=,解得c=2. 2方法二:∵P(ξ>c+1)=P(ξ<c-1), ∴正态曲线关于x=c对称,又N(2,9),∴c=2. 答案:B 4.正态总体N(0,1)在区间(-2,-1)和(1,2)上取值的概率为P1,P2,则( ) A.P1>P2 B.P1<P2 C.P1=P2 D.不确定 解析:根据正态曲线的特点,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. 答案:C 5.已知随机变量ξ服从正态分布N(2,σ2),且P(ξ<4)=0.8,则P(0<ξ<2)=( ) A.0.6 B.0.4 C.0.3 D.0.2 12解析:∵ξ服从正态分布N(2,σ),∴P(ξ<2)=2. 1∴P(2<ξ<4)=0.8-2=0.3.∴P(0<ξ<2)=0.3. 答案:C 二、填空题 6.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)=__________. 1解析:P(-1<ξ<0)=2P(-1<ξ<1) 11=2[1-2P(ξ>1)]=2-P(ξ>1) 1=2-p. 1答案:2-p 7.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:由X~N(1,σ2)(σ>0),知正态曲线的对称轴为x=1,从而由图像可知P(0<X<1)=P(1<X<2),所以P(0<X<2)=2P(0<X<1)=2×0.4

=0.8. 答案:0.8 8.某人从某城市的A地乘公交车到火车站,由于交通拥挤,所需时间(单位:分钟)服从X~N(50,102),则他在时间段(30,70]内赶到火车站的概率是__________. 解析:∵X~N(50,102),∴μ=50,σ=10. ∴P(30<X≤70)=P(50-20<X≤50+20)=0.954 4. 答案:0.954 4 三、解答题 9.某年级的一次信息技术成绩近似服从正态分布N(70,100),如果规定低于60分为不及格,不低于90分为优秀,那么成绩不及格的学生约占多少?成绩优秀的学生约占多少?(参考数据:P(μ-σ<ξ≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=0.954 4). 解析:由题意得:μ=70,σ=10, P(μ-σ<ξ≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=0.954 4. 11(1)P(ξ<60)=2-2P(60<ξ≤80) 11=2-2×0.682 6 =0.158 7. 11(2)P(ξ≥90)=2-2P(50<ξ≤90) 11=2-2×0.954 4 =0.022 8. 答:成绩不及格的学生约占15.87%,成绩优秀的学生约占2.28%. 10.一建筑工地所需要的钢筋的长度X~N(8,22),质检员在检查一大批钢筋的质量时,发现有的钢筋长度小于2米,这时,他是让钢筋工继续用切割机截钢筋呢,还是停下来检修切割机? 解析:由于X~N(8,22),根据正态分布的性质可知,正态分布在(8-3×2,8+3×2)之外的取值概率仅为0.3%,长度小于2米的钢筋不在(2,14)内,据此质检员应让钢筋工马上停止切割,并对切割机进行检修. 11.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)易知P(X>186.5)=P(X<181.5),又P(181.5≤X≤186.5)=P(μ-σ≤X≤μ+σ)=0.682 6,