高中数学同步讲义(人教A版选择性必修三)第16讲 7.5 正态分布(教师版)_第1页
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文档简介

第08讲7.5正态分布课程标准学习目标①通过误差模型初步了解服从正态分布的随机变量的特点。②并能通过具体的实例,借助频率直方图的几何直观性,了解正态分布的特征,了解正态密度函数的性质。③了解正态分布的均值、方差及含义。④了解3δ原则,能通过具体的实例求会求指定区间的概率,以及解决简单的正态分布问题.。通过本节课的学习,要求在了解正态分布的含义基础上,能解决与正态分布相关的问题,根据正态密度曲线的对称性,增减性,求特定区间的概率,相应的参数及解决简单的正态分布的应用问题。知识点1:正态曲线(1)连续型随机变量除了离散型随机变量外,还有大量问题中的随机变量不是离散型的,它们的取值往往充满某个区间甚至整个实轴,但取一点的概率为0,我们称这类随机变量为连续型随机变量.(2)正态的曲线的定义函数fx=1σ2π显然对于任意x∈R,fx>0,它的图象在x轴的上方,可以证明x轴和曲线之间的区域的面积为1,我们称①函数的自变量为x,定义域为R②解析式中含有两个常数π和e,这两个是无理数,其中π为圆周率,e为自然对数的底数③解析式中含两个参数μ和σ,其中μ可取任意实数,σ>0,不同的正态曲线μ和σ的取值是不同的.④解析式的前面是一个系数1σ2π,后面是一个以e为底的指数函数的形式,指数为−(x−(3)正态曲线的几何意义由正态曲线,过点(a,0)和点(b,0)的两条x轴的垂线,及x轴所围成的平面图形(图中阴影部分)的面积,就是X落在区间[a,b]的概率的近似值.(4)正态曲线的特点①曲线位于x轴上方,与x轴不相交;②曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称;③曲线在x=μ时达到峰值1σ④当x<μ时,曲线上升;当x>μ时,曲线下降.并且当曲线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近.⑤曲线与x轴之间的面积为1;⑥μ决定曲线的位置和对称性;当σ一定时,曲线的对称轴位置由μ确定;如下图所示,曲线随着μ的变化而沿x轴平移。⑦σ确定曲线的形状;当μ一定时,曲线的形状由σ确定。σ越小,曲线越“高瘦”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散。知识点2:正态分布(1)正态分布若随机变量X的概率密度函数为fx=1σ2πe−(x−μ)22σ2【即学即练1】(2024·全国·高三专题练习)设随机变量X~N4,σ2,若PX>m=0.8A.0.2 B.0.7 C.0.8 D.0.9【答案】A【详解】由题意知,正态曲线的对称轴为x=4,m与8−m关于x=4对称,所以PX<8−m所以PX>8−m故选:A.(2)标准正态分布若随机变量X∼N(μ,σ2),则当μ=0,σ=1时,称随机变量X【即学即练2】(2024上·江西上饶·高二江西省广丰中学校考期末)阿鑫上学有时坐公交车,有时骑自行车.若阿鑫坐公交车用时X和骑自行车用时Y都服从正态分布,其密度曲线如图所示,则以下结论错误的是(

A.Y的数据较X更集中B.若有34min可用,那么坐公交车不迟到的概率大C.若有38min可用,那么骑自行车不迟到的概率大D.P(X>30)+P【答案】D【详解】观察图象知,X~N30,对于A,Y的密度曲线瘦高、X的密度曲线矮胖,即随机变量Y的标准差小于X的标准差,即σ1因此Y的数据较X更集中,A正确;对于B,显然P(X≤34)>1对于C,显然P(X≤38)<P(Y≤38),则当有38min可用时,骑自行车不迟到的概率大,C正确;对于D,显然P(X>30)=12,P(Y≤30)<P(Y<34)=故选:D知识点3:正态分布的3σ原则:正态分布在三个特殊区间的概率值假设X∼N(μ , σ2),可以证明:对给定的k∈特别地,P(μ−σ≤X≤μ+σ)≈0.6827,P(μ−2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545,P(μ−3σ≤X≤μ+3σ)≈0.9973.上述结果可用右图表示.此看到,尽管正态变量的取值范围是(−∞,+∞),但在一次试验中,X在实际应用中,通常认为服从于正态分布N(μ,σ2)的随机变量X只取[μ−3σ,μ+3σ]【即学即练3】(2024上·辽宁辽阳·高二统考期末)某市高三年级男生的身高X(单位:)近似服从正态分布,现在该市随机选择一名高三男生,则他的身高位于内的概率(结果保留三位有效数字)是(

)参考数据:Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.683,Pμ−2σ≤X≤μ+2σ≈0.954,PA.0.477 B.0.478 C.0.479 D.0.480【答案】A【详解】由题意可知,μ=171,σ=4,所以.故选:A题型01正态密度函数【典例1】(2024·全国·高三专题练习)“杂交水稻之父”袁隆平一生致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广,发明了“三系法”籼型杂交水稻,成功研究出“两系法”杂交水稻,创建了超级杂交稻技术体系,为我国粮食安全,农业科学发展和世界粮食供给做出了杰出贡献.某杂交水稻种植研究所调查某地水稻的株高,得出株高(单位:)服从正态分布,其密度曲线函数为fx=1102πe−(x−100)2A.该地水稻的平均株高为100B.该地水稻株高的方差为100C.随机测量一株水稻,其株高在120cm以上的概率比株高在70cm以下的概率小D.随机测量一株水稻,其株高在90,100和在(单位:cm)的概率一样大【答案】C【详解】依题意μ=100,σ=10,所以平均数为100cm,方差为σ依题意PX≥100+20而PX≤80>PX≤70P100−10<X<100故选:C【典例2】(2024·全国·高二假期作业)某市组织了一次高二调研考试,考试后统计的数学成绩服从正态分布,其密度函数f(x)=1102πA.该市这次考试的数学平均成绩为80分B.分数在120分以上的人数与分数在60分以下的人数相同C.分数在110分以上的人数与分数在50分以下的人数相同D.该市这次考试的数学成绩标准差为10【答案】B【详解】∵密度函数f(x)=1∴该市这次考试的数学平均成绩为80分该市这次考试的数学标准差为10,从图形上看,它关于直线x=80对称,且50与110也关于直线x=80对称,故分数在110分以上的人数与分数在50分以下的人数相同.故选B.【典例3】(2024·全国·高三专题练习)如图,若一个随机变量X服从某正态分布X~Nμ,σ2,且已知函数fx=1σ【答案】51【详解】由图可知,当x=5时,fx=1所以μ=5,σ=1,所以X~N5,1,所以EX=μ=5故答案为:5;1.【变式1】(2024·全国·高二假期作业)已知三个正态分布密度函数fix=A.μ1=B.μ1<C.μ1<D.μ1=【答案】B【详解】根据正态分布密度函数中参数μ,σ的意义,结合图象可知f2x,f3且都在f1x的右侧,即比较f1x和f2又f3x的离散程度比f1x和故选:B【变式2】(多选)(2024·全国·高三专题练习)18世纪30年代,数学家棣莫弗发现,如果随机变量X服从二项分布Bn,p,那么当n比较大时,可视为X服从正态分布Nμ,σ2,其密度函数φμ,σx=12πσe−x−μ22σ2,x∈A.tB.当x>0时,PC.随机变量X∼Nμ,σ2,当μ减小,σD.随机变量X∼Nμ,σ2,当μ,σ【答案】AC【详解】对于A,根据正态曲线的对称性可得:t(−x)=P(Z<−x)=P(Z≥x)=1−P(Z<x)=1−t(x),故A正确;对于B,当x>0时,tx对于C,D,根据正态分布的3σ准则,在正态分布中σ代表标准差,μ代表均值,x=μ即为图象的对称轴,根据3σ原则可知X数值分布在μ−σ,μ+σ中的概率为0.6826,是常数,故由P(|X−μ|<σ)=P(μ−σ<X<μ+σ)可知,C正确,D错误,故选:AC【变式3】(多选)(2024·全国·高三专题练习)已知某批零件的长度误差X服从正态分布N(μ,σ2)则下列结论正确的是(

).(附:若随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ−σ<ξ<μ+σ)=0.6826,P(μ−2σ<ξ<μ+2σ)=0.9544,A.σ=3B.长度误差落在(−3,3)内的概率为0.6826C.长度误差落在(3,6)内的概率为0.1359D.长度误差落在(3,9)内的概率为0.1599【答案】ABC【详解】由图中密度函数解析式,可得σ=3,A选项正确;又由图像可知μ=0,则长度误差落在(−3,3)内的概率为P−3<X<3长度误差落在(3,6)内的概率为P3<X<6==1长度误差落在(3,9)内的概率为P3<X<9故选:ABC.题型02概率分布曲线的认识【典例1】(2024·全国·高二假期作业)设随机变量ξ服从正态分布,ξ的分布密度曲线如图所示,若P(ξ<0)=p,则P(0<ξ<1)与分别为(

)A.12−p,12 B.p,12【答案】C【详解】根据题意,且P(ξ<0)=p,则P(0<ξ<1)=1−2p由正态曲线得ξ~N1,12故选:C.【典例2】(2024·全国·高二假期作业)已知三个正态密度函数φix=12πσiA.μ1=μ3>μ2C.μ1=μ3>μ2【答案】C【详解】由题图中y=φixy=φ1x与y=所以σ1故选:C【典例3】(2023下·高二课时练习)甲、乙两类水果的质量(单位:kg)分别服从正态分布Nμ1,σ1(注:正态曲线的函数解析式为f(x)=12π⋅σA.甲类水果的平均质量μB.乙类水果的质量比甲类水果的质量更集中于均值左右C.甲类水果的平均质量比乙类水果的平均质量大D.乙类水果的质量服从的正态分布的参数σ【答案】A【详解】由题图可知甲图象关于直线x=0.4对称,乙图象关于直线x=0.8对称,所以μ1=0.4,μ2因为甲图象比乙图象更“高瘦”(曲线越“高瘦”,σ越小,表示总体的分布越集中),所以甲类水果的质量比乙类水果的质量更集中于均值左右,故B错误;因为乙图象的最高点为(0.8,1.99),即12π⋅σ故选:A.【变式1】(2024·全国·高三专题练习)李明上学有时坐公交车,有时骑自行车,他各记录了50次坐公交车和骑自行车所花的时间,经数据分析得到,假设坐公交车用时X和骑自行车用时Y都服从正态分布,X~Nμ1,62,Y~NμA.D(X)=6 B.C.P(X≤38)<P(Y≤38) D.P(X≤34)<P(Y≤34)【答案】C【详解】对于A中,随机变量X服从正态分布,且X~Nμ可得随机变量X的方差为σ2=6对于B中,根据给定的正态分布密度曲线图像,可得随机变量μ1所以μ1对于C中,根据正态分布密度曲线图像,可得X≤38时,随机变量X对应的曲线与x围成的面积小于Y≤38时随机变量Y对应的曲线与x围成的面积,所以P(X≤38)<P(Y≤38),所以C正确;对于D中,根据正态分布密度曲线图像,可得P(X≤34)>12,即P(X≤34)>P(Y≤34),所以D错误.故选:C.【变式2】(2024·全国·高二假期作业)设X~Nμ1,σ1A. B.σ1C.PY≥μ2【答案】D【详解】因为X~Nμ1,σ1所以由图可知,μ1因为X的分布曲线“高瘦”,Y的分布曲线“矮胖”,所以σ1所以PY≥μ2所以C错误,D正确,故选:D【变式3】(多选)(2023上·全国·高三专题练习)某市有甲、乙两个工厂生产同一型号的汽车零件,零件的尺寸分别记为X,Y,已知X,Y均服从正态分布,X∼Nμ

A.甲工厂生产零件尺寸的平均值等于乙工厂生产零件尺寸的平均值B.甲工厂生产零件尺寸的平均值小于乙工厂生产零件尺寸的平均值C.甲工厂生产零件尺寸的稳定性高于乙工厂生产零件尺寸的稳定性D.甲工厂生产零件尺寸的稳定性低于乙工厂生产零件尺寸的稳定性【答案】AC【详解】X,Y均服从正态分布,X∼结合正态密度函数的图象可知,可得μ1=μ故甲工厂生产零件尺寸的平均值等于乙工厂生产零件尺寸的平均值,故A正确,B错误;甲工厂生产零件尺寸的稳定性高于乙工厂生产零件尺寸的稳定性,故C正确,D错误.故选:AC题型03标准正态分布的应用【典例1】(2023下·江苏淮安·高二校考阶段练习)我省高考总成绩由语文、数学、外语三门统考科目和思想政治、历史、地理、物理、化学、生物六门选考科目组成,将每门选考科目的考生原始成绩从高到低划分为A,B+,B,C+,C,D+,D,E共8个等级,参照正态分布原则,确定各等级人数所占比例分别为3%,7%,16%,24%,24%,16%,7%,3%,选考科目成绩计入考生总成绩时,将A至E等级内的考生原始成绩,依照等比例转换法则,分别转换到[91,100],[81,90],[71,80],[61,70],[51,60],[41,50],[31,40],[21,30]八个分数区间,得到考生的等级成绩,如果某次高考模拟考试物理科目的原始成绩X∼N(50,256),那么附:①若X∼N(μ,σ2),Y=②当Y∼N(0,1)时,P(Y≤1.5)≈0.9.A.23 B.29 C.26 D.43【答案】C【详解】由题意知:从低到高,即E到D等级人数所占比例为10%,若D等级的原始分最高为X,则P(Y≤X−5016)=0.1所以P(Y≤X−5016)=1−P(Y≤1.5)所以P(Y≤X−5016)=P(Y≤−1.5),即X−50故选:C【典例2】(多选)(2023下·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习)已知随机变量X服从正态分布N0,1,定义函数fx为X取值不超过x的概率,即fx=PX≤xA.f−x=1−fxC.fx在0,+∞上是减函数 D.【答案】AD【详解】因为随机变量X服从正态分布N0,1所以f−xf2x=PX≤2x,2fx所以f2x因为x>0,所以当x增大时,fxP=1−21−f(x)故选:AD.【典例3】(2024·山西·校联考模拟预测)2020年某地在全国志愿服务信息系统注册登记志愿者8万多人.2019年7月份以来,共完成1931个志愿服务项目,8900多名志愿者开展志愿服务活动累计超过150万小时.为了了解此地志愿者对志愿服务的认知和参与度,随机调查了500名志愿者每月的志愿服务时长(单位:小时),并绘制如图所示的频率分布直方图.(1)求这500名志愿者每月志愿服务时长的样本平均数x和样本方差s2(2)由直方图可以认为,目前该地志愿者每月服务时长X服从正态分布,其中μ近似为样本平均数x,σ2近似为样本方差s2.一般正态分布的概率都可以转化为标准正态分布的概率进行计算:若X~Nμ,σ2,令Y=X−μ(ⅰ)利用直方图得到的正态分布,求PX≤10(ⅱ)从该地随机抽取20名志愿者,记Z表示这20名志愿者中每月志愿服务时长超过10小时的人数,求PZ≥1(结果精确到0.001)以及Z参考数据:1.64≈1.28,0.773420≈0.0059.若【答案】(1)9,1.64;(2)(ⅰ)0.7734,(ⅱ)0.994,4.532.【详解】解:(1)x=6×0.02+7×0.1+8×0.2+9×0.38+10×0.18+11×0.08+12×0.04=9s2(2)(ⅰ)由题知,σ2=1.64,所以X~N9,1.64,所以PX≤10(ⅱ)由(ⅰ)知PX>10=1−PX≤10PZ≥1故Z的数学期望EZ【变式1】(2024·全国·高二假期作业)《山东省高考改革试点方案》规定:2020年高考总成绩由语文、数学、外语三门统考科目和思想政治、历史、地理、物理、化学、生物六门选考科目组成,将每门选考科目的考生原始成绩从高到低划分为A、B+,B、C+、C、D+、D、E共8个等级,参照正态分布原则,确定各等级人数所占比例分别为3%,7%,16%,24%,24%、16%、7%、3%,选考科目成绩计入考生总成绩时,将A至E等级内的考生原始成绩,依照等比例转换法则,分别转换到91,100,[81,90],71,80、61,70、51,60、41,50、31,40、21,30、八个分数区间,得到考生的等级成绩,如果山东省某次高考模拟考试物理科目的原始成绩X~N50,256,那么D等级的原始分最高大约为(

附:①若X~,Y=X−μσ,则Y~N0,1;②当Y~N0,1A.23 B.29 C.36 D.43【答案】B【详解】由题意知:X~N50,256则有μ=50,设D等级的原始分最高大约为x,对应的等级分为40,而P(等级分≥40)∴有P(原始分x−5016而PY≤1.3≈0.9∴有x−5016=−1.3故选:B【变式2】(多选)(2023下·高二课时练习)若随机变量ξ~N0,1,Φx=Pξ≤x,其中A.Φ−x=1−ΦxC.Pξ≤x=2Φ【答案】ACD【详解】对于A选项,利用正态密度曲线的对称性可知Pξ≤−x所以,Φ−x对于B选项,Φ2x对于C选项,P=Φx对于D选项,Pξ故选:ACD.【变式3】(多选)(2024·全国·高三专题练习)设随机变量X~N(0,1),fx=PX≤x,其中xA.f(-x)=1-f(x) B.fC.f(x)在(0,+∞)上是单调增函数 D.P【答案】ACD【详解】因为随机变量X服从正态分布N0,1,所以正态曲线关于直线x=0对于A,因为fx=PX≤x,所以f对于B,当x=1时,f1=PX≤1>0.5,2f1对于C,结合正态曲线,易得fx在0,+∞上是单调增函数,故C对于D,PX≤x=P故选:ACD题型04特殊区间的概率【典例1】(2024·全国·模拟预测)某早餐店发现加入网络平台后,每天小笼包的销售量(单位:个),估计300天内小笼包的销售量约在950到1100个的天数大约是(

)(若随机变量X~Nμ,σ2,则Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.6827A.236 B.246 C.270 D.275【答案】B【详解】由题可知,μ=1000,σ=50,P950≤X≤1100=Pμ−σ≤X≤μ+2σ故选:B.【典例2】(2024上·黑龙江·高二校联考期末)已知某批产品的质量指标X服从正态分布N25,0.16,其中X∈24.6,26.2参考数据:若X∼Nμ,σ2,则P【详解】由题意知,该产品服从X∼N25,0.16,则μ=25,σ=0.4所以P=0.6827即抽到“可用产品”的概率为0.84,故答案为:0.84【典例3】(2024·全国·高三专题练习)某公司定期对流水线上的产品进行质量检测,以此来判定产品是否合格可用.已知某批产品的质量指标X服从正态分布N15,9,其中X∈6,18参考数据:若X~Nμ,σ2,则Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.6827【答案】0.84/21【详解】由题意知,该产品服从X∼N(15,9),则μ=15,σ=3,所以P(6≤X≤18)=P(15−3≤X≤15+3×3)=P(μ−σ≤X≤μ+3σ)=P(μ−σ≤X≤μ+σ)+P(μ+σ≤X≤μ+3σ),又P(μ+σ≤X≤μ+2σ)=1P(μ+2σ≤X≤μ+3σ)=1所以P(μ+σ≤X≤μ+3σ)=P(μ+σ≤X≤μ+2σ)+P(μ+2σ≤X≤μ+3σ)=0.1573,所以P(μ−σ≤X≤μ+σ)+P(μ+σ≤X≤μ+3σ)=0.1573+0.6827=0.84,即P(6≤X≤18)=0.84.所以抽到“可用产品”的概率为0.84.故答案为:0.84.【变式1】(多选)(2024上·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)已知随机变量X服从正态分布N100,102,则下列选项正确的是(参考数值:随机变量ξ服从正态分布NPμ−σ≤ξ≤μ+σ≈0.6827,Pμ−2σ≤ξ≤μ+2σA.EX=100 C.PX≥90≈0.84135 【答案】AC【详解】∵随机变量X服从正态分布N100,1正态曲线关于直线X=100对称,且EX=100,根据题意可得,P90≤X≤110≈0.6827,∴PX≥90X≤120与不关于直线X=100对称,故D错误.故选:AC.【变式2】(2024·四川内江·统考一模)某汽车公司最近研发了一款新能源汽车,并在出厂前对100辆汽车进行了单次最大续航里程的测试.现对测试数据进行分析,得到如图所示的频率分布直方图:根据大量的测试数据,可以认为这款汽车的单次最大续航里程X近似地服从正态分布Nμ,σ2,用样本平均数x和标准差S分别作为μ、σ的近似值,其中样本标准差S的近似值为50,现任取一辆汽车,则它的单次最大续航里程X(参考数据:若随机变量X~Nμ,σ2,则Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.6827【答案】0.8186【详解】X+405×0.001×50=300,故X∼N300,50=1−1故答案为:0.8186【变式3】(2024上·湖南长沙·高三长郡中学校考期末)某市统计高中生身体素质的状况,规定身体素质指标值不小于60就认为身体素质合格.现从全市随机抽取100名高中生的身体素质指标值xi(i=1,2,3,⋯,100),经计算i=1100xi=7200,参考数据:若随机变量X服从正态分布Nμ,σ2,则P(μ−σ≤X≤μ+σ)≈0.6827,P(μ−2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545【答案】97.7%【详解】因为100个数据x1,x2,x3,…,x方差s2所以μ的估计值为μ=72,σ的估计值为σ=6.设该市高中生的身体素质指标值为X,由P(μ−2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545,得P(72−12≤X≤72+12)=P(60≤X≤84)≈0.9545,P所以P(X≥60)=P(60≤X≤84)+P(X>84)≈0.9545+1故答案为:97.7%.题型05指定区间的概率【典例1】(2024·重庆·统考一模)已知某社区居民每周运动总时间为随机变量X(单位:小时),且X∼N5.5,σ2A.0.642 B.0.648 C.0.722 D.0.748【答案】B【详解】由题意得P(x>5.5)=0.5,则P(5.5<x<6)=0.5−0.2=0.3,则P(5<x<6)=0.3×2=0.6,则至少有两名居民每周运动总时间为5至6小时的概率为C3故选:B.【典例2】(2024上·辽宁·高二盘锦市高级中学校联考期末)己知随机变量X∼N3,σ2,PX≤1A.0.3 B.0.5 C.0.6 D.0.7【答案】C【详解】由X∼N3,σ2,P故P1≤X≤5故选:C.【典例3】(2024·全国·模拟预测)已知随机变量X服从正态分布N1,σ2σ>0,若,则【答案】0.4/2【详解】由可得PX<0=1−0.9=0.1则PX>2=PX<0所以P1<X<2故答案为:0.4.【变式1】(2024上·河南焦作·高二统考期末)已知随机变量X∼N10,σ2,且P(X<11)=0.7,则P(10≤X<11)=A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4【答案】B【详解】根据正态分布曲线的对称性,可得P(10≤X<11)=P(X<11)−P(X<10)=0.7−0.5=0.2故选:B.【变式2】(多选)(2024上·广西桂林·高二统考期末)某市对历年来新生儿体重情况进行统计,发现新生儿体重X~N3.5,0.25,则下列结论正确的是(

A.该正态分布的均值为3.5 B.PC.P4<X≤4.5≥1【答案】AB【详解】因为X~N3.5,0.25对于A选项,该正态分布的均值为μ=3.5,A对;对于B选项,PX>3.5对于C选项,P4<X≤4.5对于D选项,由正态密度曲线的对称性可知,PX≤3故选:AB.【变式3】(2024·全国·模拟预测)已知随机变量X服从正态分布N8,σ2,且PX<5【答案】0.2【详解】随机变量X服从正态分布N8,σ2又由PX<5=0.3,则所以P8≤X≤11故答案为:0.2题型06正态分布的实际应用【典例1】(2024上·江西九江·高二统考期末)某工厂生产一批零件,其直径X∼N10,4,现在抽取10000件进行检查,则直径在12,14之间的零件大约有(注:P(μ−σ<X≤μ+σ)≈0.6826,P(μ−2σ<X≤μ+2σ)≈0.9544,P(μ−3σ<X≤μ+3σ)≈0.9974)【答案】1359【详解】∵X满足正态分布X∼P(6<X≤14)≈0.9544,∴∴直径在12,14之间的零件大约有1359件.故答案为:1359【典例2】(2024·全国·高三专题练习)2023年国家公务员考试笔试于1月8日结束,公共科目包括行政职业能力测验和申论两科,满分均为100分,行政职业能力测验中,考生成绩X服从正态分N80,σ2.若P【答案】36125/【详解】由正态分布可得:考生的成绩高于85的概率PX>85所以恰有2名考生的成绩高于85的概率P=C故答案为:36125【典例3】(2024上·全国·高三期末)据相关机构调查表明我国中小学生身体健康状况不容忽视,多项身体指标(如肺活量、柔㓞度、力量、速度、耐力等)自2000年起呈下降趋势,并且下降趋势明显,在国家的积极干预下,这种状况得到遏制,并向好的方向发展,到2019年中小学生在肺活量、柔㓞度、力量、速度、而力等多项指标出现好转,但肥胖、近视等问题依然严重,体育事业任重道远.某初中学校为提高学生身体素质,日常组织学生参加中短跑锻炼,学校在一次百米短跑测试中,抽取200名女生作为样本,统计她们的成绩(单位:秒),整理得到如图所示的频率分布直方图(每组区间包含左端点,不包含右端点).

(1)估计样本中女生短跑成绩的平均数;(同一组的数据用该组区间的中点值为代表)(2)由频率分布直方图,可以认为该校女生的短跑成绩X∼Nμ,σ2,其中μ近似为女生短跑平均成绩x,σ2近似为样本方差s2,经计算得s附参考数据:5.79≈2.41,随机变量X服从正态分布Nμ,σ【答案】(1)16.16(2)0.073【详解】(1)估计样本中女生短跑成绩的平均数为:11×0.04+13×0.12+15×0.36+17×0.28+19×0.12+21×0.06+23×0.02=16.16.(2)由题意知X∼则μ−2σ=11.34,μ+2σ=20.98,故该校女生短跑成绩在11.34,20.98内的概率p=P(μ−2σ<X≤μ+2σ)=0.9545,由题意可得Y∼所以PY=9PY=10所以PY≤8【变式1】(2024上·湖南常德·高三常德市一中校考阶段练习)某中学开展学生数学素养测评活动,高一年级测评分值X近似服从正态分布N(72,25).为了调查参加测评的学生数学学习的方法与习惯差异,该中学决定在分数段67,n内抽取学生,且P(67≤X≤n)=0.8186.在某班用简单随机抽样的方法得到20名学生的分值如下:56,62,63,65,66,68,70,71,72,73,75,76,76,78,80,81,83,86,88,93.则该班抽取学生分数在分数段67,n内的人数为人(附:P(μ−σ≤X≤μ+σ)≈0.6827,P(μ−2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545,P(μ−3σ≤X≤μ+3σ)≈0.9973)【答案】11【详解】因为P(67≤X≤77)≈0.6827,P(62≤X≤82)≈0.9545,∵P(67≤X≤n)=0.8186=0.9545−∴n=82,即P(67≤X≤82)=0.8186,由已知,该班在[67,82)内抽取了11人,他们的分数为68,70,71,72,73,75,76,76,78,80,81.故答案为:11.【变式2】(2024上·江苏扬州·高三统考期末)某保险公司有一款保险产品,该产品今年保费为200元/人,赔付金额为5万元/人.假设该保险产品的客户为10000名,每人被赔付的概率均为0.25%,记10000名客户中获得赔偿的人数为X.(1)求EX(2)二项分布是离散型的,而正态分布是连续型的,它们是不同的概率分布,但是,随着二项分布的试验次数的增加,二项分布折线图与正态分布曲线几乎一致,所以当试验次数较大时,可以利用正态分布处理二项分布的相关概率计算问题,我们知道若X∼Bn,p,则DX=np1−p,当n较大且较小时,我们为了简化计算,常用E请根据上述信息,求:①该公司今年这一款保险产品利润为50~100万元的概率;②该公司今年这一款保险产品亏损的概率.参考数据:若X∼Nμ,σ2【答案】(1)EX(2)①0.683;②0.0015【详解】(1)由题可知X∼则EX记该公司今年这一款保险产品利润为变量Y,则Y=200−5X,所以EY(2)因为X∼Bn,p,当n较大且较小时,EX=25,则由于n较大,X∼Nμ,σ2若该公司今年这一款保险产品利润Y=200−5X∈50,100,则XPY=200−5X若该公司今年这一款保险产品利润Y=200−5X<0,则X>40,P(Y=200−5X<0)=P(X>40)=P(X>μ+3σ)=1−0.997答:(1)EX(2)①该公司今年这一款保险产品利润为50∼②亏损的概率为0.0015.【变式3】(2024上·海南省直辖县级单位·高三校考阶段练习)红松树分布在我国东北的小兴安岭到长白山一带,耐荫性强.在一森林公园内种有一大批红松树,为了研究生长了4年的红松树的生长状况,从中随机选取了12棵生长了4年的红松树,并测量了它们的树干直径xi123456789101112x28.727.231.535.824.333.536.326.728.927.425.234.5计算得:i=112(1)求这12棵红松树的树干直径的样本均值μ与样本方差s2(2)假设生长了4年的红松树的树干直径近似服从正态分布.记事件A:在森林公园内再从中随机选取12棵生长了4年的红松树,其树干直径都位于区间[22,38].①用(1)中所求的样本均值与样本方差分别作为正态分布的均值与方差,求PA②护林员在做数据统计时,得出了如下结论:生长了4年的红松树的树干直径近似服从正态分布N30,82参考公式:若Y∼则PY−μ参考数据:0.6827【答案】(1)μ=30,s2(2)①PA≈0.57;②【详解】(1)样本均值μ=1样本方差s=112(2)①由题意可得,树干直径Y(单位:cm)近似服从正态分布N在森林公园内再随机选一棵生长了4年的红松树,其树干直径位于区间22,38的概率是0.9545,所以PA②若树干直径Y近似服从正态分布N30,在森林公园内再随机选一棵生长了4年的红松树,其树干直径位于区间22,38的概率是0.6827,则PA此时事件A发生的概率远小于①中根据测量结果得出的概率估计值.事件A是一个小概率事件,但是第一次随机选取的12棵生长了4年的红松树,事件A发生了,所以认为护林员给出的结论是错误的.题型073δ原则【典例1】(2024下·全国·高三期末)某商场在五一假期间开展了一项有奖闯关活动,并对每一关根据难度进行赋分,竞猜活动共五关,规定:上一关不通过则不进入下一关,本关第一次未通过有再挑战一次的机会,两次均未通过,则闯关失败,且各关能否通过相互独立,已知甲、乙、丙三人都参加了该项闯关活动.(1)若甲第一关通过的概率为,第二关通过的概率为56,求甲可以进入第三关的概率;(2)已知该闯关活动累计得分服从正态分布,且满分为450分,现要根据得分给共2500名参加者中得分前400名发放奖励.①假设该闯关活动平均分数为171分,351分以上共有57人,已知甲的得分为270分,问甲能否获得奖励,请说明理由;②丙得知他的分数为430分,而乙告诉丙:“这次闯关活动平均分数为201分,351分以上共有57人”,请结合统计学知识帮助丙辨别乙所说信息的真伪.附:若随机变量Z∼Nμ,σ2,则Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.6827【答案】(1)70(2)①能,理由见解析②假【详解】(1)设Ai:第i次通过第一关,Bi:第i次通过第二关,甲可以进入第三关的概率为P=P.(2)设此次闯关活动的分数记为X∼Nμ,σ2.①由题意可知μ=171,因为57所以μ+2σ=351,则σ=351−1712=90且,所以前400名参赛者的最低得分高于μ+σ=261,而甲的得分为270分,所以甲能够获得奖励;②假设乙所说为真,则μ=201,PX≥μ+2σ而572500=0.0228,所以σ=351−201而PX≥μ+3σ所以X≥μ+3σ为小概率事件,即丙的分数为430分是小概率事件,可认为其一般不可能发生,但却又发生了,所以可认为乙所说为假.【典例2】(2023下·江苏徐州·高二统考期中)电影《流浪地球2》中有许多可行驶、可作业、可变形的UEG地球联合政府机械设备,均出自中国工程机械领导者品牌—徐工集团.电影中有很多硬核的装备,其实并不是特效,而是用国产尖端装备设计改造出来的,许多的装备都能在现实中寻找到原型.现集团某车间新研发了一台设备,集团对新设备的具体要求是:零件内径(单位:mm)在199.82,200.18范围之内的产品为合格品,否则为次品;零件内径X满足正态分布X~N200,0.0036(1)若该车间对新设备安装调试后,试生产了5个零件,测量其内径(单位:mm)分别为:199.87,199.91,199.99,200.13,200.19,如果你是该车间的负责人,试根据3σ原则判断这台设备是否需要进一步调试?并说明你的理由.(2)若该设备符合集团的生产要求,现对该设备生产的10000个零件进行跟踪调查.①10000个零件中大约有多少个零件的内径可以超过200.12mm?②10000个零件中的次品的个数最有可能是多少个?参考数据:若随机变量X~Nμ,σ2,则PPμ−3σ<X<μ+3σ≈0.997,0.997【答案】(1)这台设备需要进一步调试,理由见解析(2)①225件;②30【详解】(1)方法1:因为X~N200,0.0所以P200−3×0.06<X<200+3×0.06即P199.82<X<200.08所以五个零件的内径中恰有1个不在μ−3σ,μ+3σ的概率为C5又因为试产的5个零件中内径出现了1个不在μ−3σ,μ+3σ内,所以小概率事件出现了,根据3σ原则,这台设备需要进一步调试.方法2:因为P199.82<X<200.08故至少有1个次品的概率为1−0.997又因为试产的5个零件中内径出现了1个不在μ−3σ,μ+3σ内,所以小概率事件出现了,根据3σ原则,这台设备需要进一步调试.(2)①因为μ=200,σ=0.06,所以PX>200.12生产的10000件零件中内径超过200.12mm的件数Y服从二项分布B(10000,0.0225),则EY答:大约有225件零件的内径可以超过200.12mm.②次品的概率为1−P198.82<X<200.12抽取10000个零件进行检测,设次品数为ξ,则ξ~B10000,p,其中p=0.003故Pξ=k=C则C10000即10000!k!即pk解得10001p−1≤k≤10001pk因为p=0.003,所以10001p=30.003,10001p−1=29.003,故k=30.从而10000件零件中的次品数最可能是30.答:这10000件零件中的次品数最可能是30.【典例3】(2023·广东湛江·统考一模)某工厂一台设备生产一种特定零件,工厂为了解该设备的生产情况,随机抽检了该设备在一个生产周期中的100件产品的关键指标(单位:),经统计得到下面的频率分布直方图:(1)由频率分布直方图估计抽检样本关键指标的平均数x和方差s2(2)已知这台设备正常状态下生产零件的关键指标服从正态分布Nμ,σ2,用直方图的平均数估计值x作为μ的估计值μ,用直方图的标准差估计值s作为σ(i)为了监控该设备的生产过程,每个生产周期中都要随机抽测10个零件的关键指标,如果关键指标出现了μ−3σ,μ+3σ之外的零件,就认为生产过程可能出现了异常,需停止生产并检查设备.下面是某个生产周期中抽测的10个零件的关键指标:0.81.20.951.011.231.121.330.971.210.83利用μ和σ判断该生产周期是否需停止生产并检查设备.(ii)若设备状态正常,记X表示一个生产周期内抽取的10个零件关键指标在μ−3σ,μ+3σ之外的零件个数,求PX≥1及X参考公式:直方图的方差s2=i=1nx参考数据:若随机变量X服从正态分布Nμ,σ2,则Pμ−3σ≤X≤μ+3σ≈0.9973,0.011≈0.105,【答案】(1)1;0.011(2)(i)需停止生产并检查设备;(ii)PX≥1≈0.0267【详解】(1)由频率分布直方图,得x=0.8×0.1+0.9×0.2+1×0.35+1.1×0.3+1.2×0.05=1s2(2)(i)由(1)可知μ=1,σ所以μ−3σ=1−0.315=0.685显然抽查中的零件指标1.33>1.315,故需停止生产并检查设备.(ii)抽测一个零件关键指标在μ−3σ,μ+3σ之内的概率为0.9973,所以抽测一个零件关键指标在μ−3σ,μ+3σ之外的概率为1−0.9973=0.0027,故X∼B10,0.0027,所以PX的数学期望EX【变式1】(2024·全国·高三专题练习)某公司定期对流水线上的产品进行质量检测,以此来判定产品是否合格可用.已知某批产品的质量指标X服从正态分布N15,9,其中X∈6,18参考数据:若X~Nμ,σ2,则Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.6827【答案】0.84/21【详解】由题意知,该产品服从X∼N(15,9),则μ=15,σ=3,所以P(6≤X≤18)=P(15−3≤X≤15+3×3)=P(μ−σ≤X≤μ+3σ)=P(μ−σ≤X≤μ+σ)+P(μ+σ≤X≤μ+3σ),又P(μ+σ≤X≤μ+2σ)=1P(μ+2σ≤X≤μ+3σ)=1所以P(μ+σ≤X≤μ+3σ)=P(μ+σ≤X≤μ+2σ)+P(μ+2σ≤X≤μ+3σ)=0.1573,所以P(μ−σ≤X≤μ+σ)+P(μ+σ≤X≤μ+3σ)=0.1573+0.6827=0.84,即P(6≤X≤18)=0.84.所以抽到“可用产品”的概率为0.84.故答案为:0.84.【变式2】(2023下·福建泉州·高二校考期中)某车间生产一批零件,现从中随机抽取10个零件,测量其内径的数据如下(单位:):9797设这10个数据的平均值为μ,标准差为σ.(1)求μ与σ;(2)假设这批零件的内径Z(单位:)服从正态分布Nμ,σ2.从这批零件中随机抽取5个,设这5个零件中内径小于87cm的个数为X参考数据:若X~Nμ,σ2,则Pμ−2σ≤X≤μ+2σ≈0.9545【答案】(1)μ=105,σ=6(2)3.027【详解】(1)解:μ=1σ2=1(2)解:由(1)可知,X~N105,36,则87=105−3×6=μ−3σ所以,PZ<87由题意可知,X~B5,0.00135,则E由期望的性质可得E4X+3【变式3】(2023下·江苏南京·高二南京外国语学校校考期中)新高考改革后江苏省采用“”高考模式,“3”指的是语文、数学、外语,这三门科目是必选的;“1”指的是要在物理、历史里选一门;“2”指考生要在生物学、化学、思想政治、地理4门中选择2门.(1)若按照“”模式选科,求甲乙两个学生恰有四门学科相同的选法种数;(2)某教育部门为了调查学生语数外三科成绩,现从当地不同层次的学校中抽取高一学生4000名参加语数外的网络测试、满分450分,假设该次网络测试成绩服从正态分布N240,6①估计4000名学生中成绩介于180分到360分之间有多少人;②某校对外宣传“我校200人参与此次网络测试,有10名同学获得425分以上的高分”,请结合统计学知识分析上述宣传语的可信度.附:Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.6827,Pμ−2σ≤X≤μ+2σ【答案】(1)60(2)①3274人;②不可信.【详解】(1)甲乙两个学生必选语文、数学、外语,若另一门相同的选择物理、历史中的一门,有C21种,在生物学、化学、思想政治、地理4门中甲乙选择不同的2门,则C4若另一门相同的选择生物学、化学、思想政治、地理4门中的一门,则有A2所以甲乙两个学生恰有四门学科相同的选法种数共12+48=60种方法.(2)①设此次网络测试的成绩记为X,则X∼由题知μ=240,σ=60,μ+2σ=240+120=360,μ−σ=240−60=180,则P180≤X≤360所以4000×0.8186=3274.4,所以估计4000名学生中成绩介于180分到360分之间有3274人;②不可信.μ+3σ=240+3×60=420<425,则PX≥μ+3σ4000名学生中成绩大于420分的约有4000×0.00135=5.4人,这说明4000名考生中,也会出现约5人的成绩高于420分的“极端”样本,所以说“某校200人参与此次网络测试,有10名同学获得425分以上的高分”,说法错误,此宣传语不可信.题型08根据正态曲线的对称性求参数【典例1】(2024·全国·高二假期作业)设随机变量X服从正态分布N3,4,若PX>a−2=PX<6−3a,则A.−2 B. C.12 D.1【答案】B【详解】由题意随机变量X服从正态分布N3,4,即正态分布曲线关于x=3因为PX>a−2故a−2+(6−3a)2故选:B【典例2】(2024·全国·模拟预测)设随机变量ξ服从正态分布N1,4,若,且,则b=.【答案】3【详解】因为,所以.又因为,则2a+b=2b−a,所以b=3a=3.故答案为:3.【典例3】(2024·全国·高三专题练习)已知随机变量,且Pξ≤0=Pξ≥a,若x+y=ax>0,y>0,则1【答案】3【详解】ξ∼N1,σ2又Pξ≤0=Pξ≥a,∴则1x当且仅当y=2x,即故答案为:32【变式1】(2024上·广西北海·高二统考期末)已知随机变量ξ∼N1,4,且Pξ≤m=Pξ>m,则A.0.5 B.1 C.1.5 D.2【答案】B【详解】由随机变量ξ∼N1,4,所以函数曲线关于直线ξ=1又Pξ≤m=Pξ>m,且P故选:B【变式2】(多选)(2024·全国·高三专题练习)设随机变量ξ服从正态分布,若P(ξ<2)=P(ξ>4)=a,则下列结论正确的为(

)A.μ=3 B.PC.Dξ=7【答案】AD【详解】因为P(ξ<2)=P(ξ>4)=a,根据正态分布的对称性,可知,μ=2+4根据对称性可知,P3≤ξ≤4因为ξ∼N(μ,7),所以Dξ根据对称性可知,P2≤ξ≤3故选:AD【变式3】(2024下·全国·高二随堂练习)某工厂生产一批零件(单位:),其尺寸X服从正态分布Nμ,σ2,且PX≤20=0.2,P【答案】23【详解】因为X服从正态分布Nμ,σ2,且P则PX≥26所以,μ=20+26故答案为:23.A夯实基础B能力提升A夯实基础1.(2024·全国·高三专题练习)设随机变量X~N4,σ2,若PX>m=0.8A.0.2 B.0.7 C.0.8 D.0.9【答案】A【详解】由题意知,正态曲线的对称轴为x=4,m与8−m关于x=4对称,所以PX<8−m所以PX>8−m故选:A.2.(2024·全国·高三专题练习)已知随机变量ξ服从正态分布N2,σ2,且Pξ≤0=0.2A.0.8 B.0.6 C.0.4 D.0.3【答案】D【详解】因ξ服从正态分布N2,σ2,且P于是P(2<ξ≤4)=故选:D.3.(2024上·辽宁辽阳·高二统考期末)某市高三年级男生的身高X(单位:)近似服从正态分布,现在该市随机选择一名高三男生,则他的身高位于内的概率(结果保留三位有效数字)是(

)参考数据:Pμ−σ≤X≤μ+σ≈0.683,Pμ−2σ≤X≤μ+2σ≈0.954,PA.0.477 B.0.478 C.0.479 D.0.480【答案】A【详解】由题意可知,μ=171,σ=4,所以.故选:A4.(2024上·江西上饶·高二江西省广丰中学校考期末)阿鑫上学有时坐公交车,有时骑自行车.若阿鑫坐公交车用时X和骑自行车用时Y都服从正态分布,其密度曲线如图所示,则以下结论错误的是(

A.Y的数据较X更集中B.若有34min可用,那么坐公交车不迟到的概率大C.若有38min可用,那么骑自行车不迟到的概率大D.P(X>30)+P【答案】D【详解】观察图象知,X~N30,对于A,Y的密度曲线瘦高、X的密度曲线矮胖,即随机变量Y的标准差小于X的标准差,即σ1因此Y的数据较X更集中,A正确;对于B,显然P(X≤34)>1对于C,显然P(X≤38)<P(Y≤38),则当有38min可用时,骑自行车不迟到的概率大,C正确;对于D,显然P(X>30)=12,P(Y≤30)<P(Y<34)=故选:D5.(2024·全国·高二假期作业)据统计2023年“五一”假期哈尔滨太阳岛每天接待的游客人数X服从正态分布N2000,1002附:X~Nμ,σ2,,P(μ−2σ<X<μ+2σ)=0.9545A.0.4987 B.0.8413 C.0.9773 D.0.9987【答案】C【详解】依题意,μ=2000,P=1−故选:C6.(2024·重庆·统考一模)已知某社区居民每周运动总时间为随机变量X(单位:小时),且X∼N5.5,σ2A.0.642 B.0.648 C.0.722 D.0.748【答案】B【详解】由题意得P(x>5.5)=0.5,则P(5.5<x<6)=0.5−0.2=0.3,则P(5<x<6)=0.3×2=0.6,则至少有两名居民每周运动总时间为5至6小时的概率为C3故选:B.7.(2024上·广西北海·高二统考期末)已知随机变量ξ∼N1,4,且Pξ≤m=Pξ>m,则A.0.5 B.1 C.1.5 D.2【答案】B【详解】由随机变量ξ∼N1,4,所以函数曲线关于直线ξ=1又Pξ≤m=Pξ>m,且P故选:B8.(2024·全国·模拟预测)据统计,某快递公司的200名快递员每人每月派送的快递件数X服从正态分布,且X~N3000,σ2A.40 B.60 C.70 D.80【答案】A【详解】由题意知,每月派送的快递件数不低于4000的快递员所占比例为60200故每月派送的快递件数在2000,3000的快递员所占比例为1−0.3×22故每月派送的快递件数在2000,3000的快递员人数为200×0.2=40人.故选:A.二、多选题9.(2024上·广西桂林·高二统考期末)某市对历年来新生儿体重情况进行统计,发现新生儿体重X~N3.5,0.25,则下列结论正确的是(

A.该正态分布的均值为3.5 B.PC.P4<X≤4.5≥1【答案】AB【详解】因为X~N3.5,0.25对于A选项,该正态分布的均值为μ=3.5,A对;对于B选项,PX>3.5对于C选项,P4<X≤4.5对于D选项,由正态密度曲线的对称性可知,PX≤3故选:AB.10.(2024下·全国·高二随堂练习)某工厂有甲乙两条生产线生产同一型号的机械零件,产品的尺寸分别记为X,Y,已知X,Y均服从正态分布,X∼NμA.甲生产线产品的稳定性高于乙生产线产品的稳定性B.甲生产线产品的稳定性低于乙生产线产品的稳定性C.甲生产线的产品尺寸平均值等于乙生产线的产品尺寸平均值D.甲生产线的产品尺寸平均值小于乙生产线的产品尺寸平均值【答案】AC【详解】由图可知,甲乙两条生产线产品尺寸的平均值相等,甲的正态分布密度曲线瘦高,即甲生产线产品尺寸的方差更小,故甲生产线产品的稳定性高于乙生产线产品的稳定性,故选:AC.三、填空题11.(2024上·江西九江·高二统考期末)某工厂生产一批零件,其直径X∼N10,4,现在抽取10000件进行检查,则直径在12,14之间的零件大约有(注:P(μ−σ<X≤μ+σ)≈0.6826,P(μ−2σ<X≤μ+2σ)≈0.9544,P(μ−3σ<X≤μ+3σ)≈0.9974)【答案】1359【详解】∵X满足正态分布X∼P(6<X≤14)≈0.9544,∴∴直径在12,14之间的零件大约有1359件.故答案为:135912.(2024上·湖南常德·高三常德市一中校考阶段练习)某中学开展学生数学素养测评活动,高一年级测评分值X近似服从正态分布N(72,25).为了调查参加测评的学生数学学习的方法与习惯差异,该中学决定在分数段67,n内抽取学生,且P(67≤X≤n)=0.8186.在某班用简单随机抽样的方法得到20名学生的分值如下:56,62,63,65,66,68,70,71,72,73,75,76,76,78,80,81,83,86,88,93.则该班抽取学生分数在分数段67,n内的人数为人(附:P(μ−σ≤X≤μ+σ)≈0.6827,P(μ−2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545,P(μ−3σ≤X≤μ+3σ)≈0.9973)【答案】11【详解】因为P(67≤X≤77)≈0.6827,P(62≤X≤82)≈0.9545,∵P(67≤X≤n)=0.8186=0.9545−∴n=82,即P(67≤X≤82)=0.8186,由已知,该班在[67,82)内抽取了11人,他们的分数为68,70,71,72,73,75,76,76,78,80,81.故答案为:11.四、解答题13.(2024上·全国·高三期末)大气污染是指大气中污染物质的浓度达到有害程度,以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人和物造成危害的现象.某环境保护社团组织“大气污染的危害以及防治措施”讲座,并在讲座后对参会人员就讲座内容进行知识测试,从中随机抽取了100份试卷,将这100份试卷的成绩(单位:分,满分100分)整理得如下频率分布直方图(同一组中的数据以该组区间的中点值为代表).

(1)根据频率分布直方图确定a的值,再求出这100份样本试卷成绩的众数和75%分位数(精确到0.1);(2)根据频率分布直方图可认为此次测试的成绩X近似服从正态分布Nμ,σ2,其中μ参考数据:若X~Nμ,σ2,则P(μ−σ≤X≤μ+σ)≈0.6827,P(μ−2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545【答案】(1)0.0480.048;众数是82.5,75%分位数是86.6(2)75.4分【详解】(1)根据频率分布直方图,可得:(0.008+0.018+a+0.064+0.038+0.016+0.008)×5=1,解得a=0.048,这组数据的众数为,由(0.008+0.018+0.048+0.064)×5=0.69,则这100份样本试卷成绩的75%分位数是85+0.75−0.69(2)由,所以,因为1−1所以P(X≥μ−σ)=P(X≥82.15−6.75)=P(X≥,所以测试前预估的平均成绩大约为75.4分.14.(2024上·安徽合肥·高三合肥一中校考期末)我国一科技公司生产的手机前几年的零部件严重依赖进口,2019年某大国对其实施限制性策略,该公司启动零部件国产替代计划,与国内产业链上下游企业开展深度合作,共同推动产业发展.2023年9月该公司最新发布的智能手机零部件本土制造比例达到」90%,以公司与一零部件制造公司合作生产某手机零部件,为提高零部件质量,该公司通过资金扶持与技术扶持,帮助制造公司提高产品质量和竞争力,同时派本公司技术人员进厂指导,并每天随机从生产线上抽取一批零件进行质量检测.下面是某天从生产线上抽取的10个零部件的质量分数(总分1000分,分数越高质量越好):928、933、945、950、959、967、967、975、982、994.假设该生产线生产的零部件的质量分数X近似服从正态分布,并把这10个样本质量分数的平均数x作为μ的值.参考数据:若X~Nμ,σ2(1)求μ的值;(2)估计该生产线上生产的1000个零部件中,有多少个零部件的质量分数低于940?(3)若从该生产线上随机抽取n个零件中恰有ξ个零部件的质量分数在940,980内,则n为何值时,Pξ=10【答案】(1)μ=960(2)160(3)n=14【详解】(1)x=900+所以μ=960.(2)由(1)知,X~N960,2PX<940该生产线上生产的1000个零部件中,质量分数低于940的个数约为0.16×1000=160.(3)每个零部件的质量分数在940,980内的概率为Pμ−σ≤X≤μ+σ由题意可知ξ~Bn,0.68则Pξ=10设fn=C则fn+1令0.32n+0.32n−9>1,得所以当n≤13时,fn+1令0.32n+0.32n−9<1,得所以当n≥14时,fn+1所以n=14时,fn最大,故使Pξ=10最大的B能力提升1.(2024上·江苏扬州·高三统考期末)某保险公司有一款保险产品,该产品今年保费为200元/人,赔付金额为5万元/人.假设该保险产品的客户为10000名,每人被赔付的概率均为0.25%,记10000名客户中获得赔偿的人数为X.(1)求EX(2)二项分布是离散型的,而正态分布是连续型的,它们是不同的概率分布,但是,随着二项分布的试验次数的增加,二项分布折线图与正态分布曲线几乎一致,所以当试验次数较大时,可以利用正态分布处理二项分布的相关概率计算问题,我们知道若X∼Bn,p,则DX=np1−p,当n较大且较小时,我们为了简化计算,常用E请根据上述信息,求:①该公司今年这一款保险产品利润为50~100万元

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