第2章 4
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 一、选择题(每小题5分,共20分)
1.设有一正态总体,它的概率密度曲线是函数f(x)的图象,且f(x)=φμ,σ(x)1-=e
8π
x-108
2
,则这个正态总体平均数与标准差分别是( )
B.10与2 D.2与10
A.10与8 C.8与10
解析: 由正态密度函数的定义可知,总体的均值μ=10,方差σ2=4,即σ=2.
答案: B
2.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.0.477 C.0.954
B.0.628 D.0.977
解析: 因为随机变量ξ服从正态分布N(0,σ2), 所以正态曲线关于直线x=0对称, 又P(ξ>2)=0.023, 所以P(ξ<-2)=0.023,
所以P(-2≤ξ≤2)=1-P(ξ>2)-P(ξ<-2)=1-2×0.023=0.954,故选C.
答案: C
3.正态总体N(0,1)在区间(-2,-1)和(1,2)上取值的概率为P1,P2,则二者大小关系为( )
A.P1=P2 C.P1>P2
B.P1<P2 D.不确定
解析: 根据正态曲线的特点,图象关于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: A
4.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
A.+p 2C.1-2p
B.1-p 1D.-p 2
111
解析: P(-1<ξ<0)=P(-1<ξ<1)=[1-2P(ξ>1)]=-P(ξ>1)
2221
=-p. 2
答案: D
二、填空题(每小题5分,共10分) 1
5.关于正态曲线φμ,σ(x)=e-
2πσ命题:
①正态曲线关于直线x=μ对称; ②正态曲线关于直线x=σ对称; ③正态曲线与x轴一定不相交; ④正态曲线与x轴一定相交; ⑤正态曲线所代表的函数是偶函数;
⑥曲线对称轴由μ确定,曲线的形状由σ决定;
⑦当μ一定时,σ越大,曲线越“矮胖”,σ越小,曲线越“高瘦”. 其中正确的是________.(填序号)
解析: 根据正态分布曲线的性质可得,由于正态曲线是一条关于直线x=μ对称,在x=μ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,曲线形状由σ决定,而且当μ一定时,比较若干个不同的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”.故①③⑥⑦正确.
x-μ2σ2
2
,x∈(-∞,+∞)有以下
答案: ①③⑥⑦
6.某种零件的尺寸X(cm)服从正态分布N(3,1),则不属于区间(1,5)这个尺寸范围的零件数约占总数的________.
解析: 属于区间(μ-2σ,μ+2σ)即区间(1,5)的取值概率约为95.4%,故不属于区间(1,5)这个尺寸范围的零件数约占总数的1-95.44%=4.56%.
答案: 4.56%
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.据调查统计,某市高二学生中男生的身高X(单位:cm)服从正态分布N(174,9),若该市共有高二男生3 000人,试计算该市高二男生身高在(174,180]范围内的人数.
解析: 因为身高X~N(174,9), 所以μ=174,σ=3,
所以μ-2σ=174-2×3=168, μ+2σ=174+2×3=180,
所以身高在(168,180]范围内的概率为0.954 4.
又因为μ=174.所以身高在(168,174]和(174,180]范围内的概率相等均为0.477 2,
故该市高二男生身高在(174,180]范围内的人数是3 000×0.477 2≈1 432(人).
8.灯泡厂生产的白炽灯泡的寿命为X(单位:小时),已知X~N(1 000,302),要使灯泡的平均寿命为1 000小时的概率约为99.7%,问灯泡的最低寿命应控制在多少小时以上?
解析: 因为灯泡的使用寿命X~N(1 000,302), 故X在(1 000-3×30,1 000+3×30)的概率为99.7%, 即X在(910,1 090)内取值的概率约为99.7%, 故灯泡的最低使用寿命应控制在910小时以上. 尖子生题库
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9.(10分)已知某地农民工年均收入ξ服从正态分布,某密度函数图象如图所示.
(1)写出此地农民工年均收入的概率密度曲线函数式;
(2)求此地农民工年均收入在8 000~8 500之间的人数百分比. 解析: 设农民工年均收入ξ~N(μ,σ2), 结合图象可知μ=8 000,σ=500.
(1)此地农民工年均收入的正态分布密度函数表达式 1
P(x)=e-
2πσ=
15002π
e-
x-μ2σ2
2
2
x-8 0002×5002
,x∈(-∞,+∞).
(2)∵P(7 500<ξ≤8 500) =P(8 000-500<ξ≤8 000+500) =0.682 6.
∴P(8 000<ξ≤8 500) 1
=P(7 500<ξ≤8 500) 2=0.341 3.
∴此地农民工年均收入在8 000~8 500之间的人数百分比为34.13%.