1、 正态分布高二年级 数学尝试与发现 已知X服从参数为100,0.5的二项分布,即XB(100,0.5),你能手工计算出P(X=50)的值吗?因为 ,手工计算该值是一个“几乎不可能”完成的任务,由此可以看出,若XB(n,p),那么n较大时,直接计算P(X=k)的值将是十分困难的,有没有其他办法能得到上式的近似值呢?50100100(50)0.5P XC 例如,若XB(6,),则X的分布列如下.直观图具有以下性质:(1)中间高,两边低;(2)图形关于X=3对称;12X0123456P16415645161564332164332(3)某一整数k上方的矩形面积等于P(X=k),其中k=0,1,2,3
2、,4,5,6;(4)所有矩形的面积之和为1.事实上,许多服从二项分布的随机变量分布列的直观图都有类似的特点.例如,若XB(50,),或者XB(100,),则X的分布列可分别用图(1),(2)表示.1212其中:=E(X)即X的均值,即X的标准差。一般地,对应的图像称为正态曲线.22()21e.2 xx =()D X x 正态曲线的性质(1)=1,=2(2)=0,=1正态曲线的一些性质:(1)正态曲线关于直线 x=对称,具有中间高、两边低的特点;(2)正态曲线与x轴所围成的面积为1;(3)决定曲线的“胖瘦”:越大,说明标准差越大,数据的集中程度越弱,所以曲线越“胖”;越小,曲线越“瘦”.正态曲线
3、与x轴在区间,+内所围面积为0.3413,在区间 +,+2内所围面积约为0.1359,在区间+2,+3内所围面积约为0.0215,如图所示.例题 求正态曲线与x轴在下列区间内所围面积(精确到0.001)(1),+)解:(1)因为正态曲线关于x=对称,且它与x轴所围成的面积为1,所以所求面积为0.5.(2)利用对称性可知,所求面积为,+内面积的2倍,即约为0.34132=0.68260.683.(2)-,+(3)利用对称性可知,所求面积为 (0.3413+0.1359)2=0.95440.954.(3)-2,+2;(4)利用对称性可知,所求面积为(0.3413+0.1359+0.0215)2=0
4、.99740.997.(4)-3,+3.正态分布:如果随机变量X落在区间a,b内的概率,总等于 对应的正态曲线与x轴在区间a,b内围成的面积,则称X服从参数为 和和的正态分布,记作XN(,2).是X的平均值,是X的标准差,2是X的方差.,x 由正态曲线的性质及前面例题可知,如果XN(,2),那么P(X)=P(X)=0.5,P(|X|)=P(-X+)68.3,P(|X|2)=P(-2X+2)95.4,P(|X|3)=P(-3X+3)99.7.现实生活中,很多随机变量都服从或近似服从正态分布:随机误差、同一地区同龄人的身高、正常条件下生产出来的产品尺寸、同一批灯泡的寿命等.例 假设某地区高二学生的
5、身高服从正态分布,且均值为170(单位:cm,下同),标准差为10.在该地区任意抽取一名高二学生,求这名学生的身高:(1)不高于170的概率;解:设该学生的身高为X,XN(170,102).(1)P(X170)=50,(2)因为均值为170,标准差为10,而160=170-10,180=170+10,所以P(160X 180)=P(|X 170|10)68.3,(2)在区间160,180内的概率;(3)由(2)以及正态曲线的对称性可知P(170X 180)=P(160X 180)68.3=34.15,由概率加法公式可知P(X 180)=P(X 170)+P(170X 180)50+34.15=
6、84.15.1212(3)不高于180的概率.标准正态分布:=0,=1的正态分布称为标准正态分布,记作XN(0,1),对于任意a,通常记(a)=P(Xa).由对称性可知(a)+(-a)=1.以下是a 0时部分(a)的值:例如:(0.28)=0.6103例 已知XN(0,1),利用上述表格求以下概率值:(1)P(X 0.28);(2)P(X 0.36);解:(1)P(X 0.28)=(0.28)=0.6103;(2)P(X 0.36)=(0.36)=1(0.36)=0.3594例 已知XN(0,1),利用上述表格求以下概率值:(3)P(0.18X 0.57);解:(3)P(0.18X 0.57)=P(X 0.57)P(X 0.18)=(0.57)(0.18)=0.1443.1.二项分布与正态曲线,曲线的性质与 特点;2.正态分布与3原则;3.标准正态分布.课堂小结 设 ,则 落在 内的概率是()A95.44%B99.74%C4.56%D0.26%课后作业1414(3.5,0.5)1(2,)4XN X谢谢