正态分布3
正态分布及3σ原则
在可靠性工程中,3σ原则用于评估产品的可靠性。通过计 算产品的寿命分布和可靠性指标,可以预测产品在给定时 间内的失效概率。
3σ原则的局限性
01
假设限制
3σ原则基于正态分布的假设,而实际数据分布可能并不完全符合正态
分布。因此,在应用3σ原则时需要谨慎考虑数据的分布情况。
02 03
异常值处理
投资组合再平衡
基于正态分布的假设,投资者可以通过定期重新平衡投资组合来降低非系统风险,确保 投资组合与目标风险水平保持一致。
05
正态分布与其他统计学的关
系
与中心极限定理的关系
1
中心极限定理:在大量独立随机变量的平均值接 近正态分布,不论这些随机变量的分布形状如何, 这一结论都成立。
2
正态分布是中心极限定理的一种表现形式,当独 立随机变量的数量足够大时,它们的平均值的分 布趋近于正态分布。
正态分布及3σ原则
• 正态分布的介绍 • 正态分布的3σ原则 • 正态分布在质量管理中的应用 • 正态分布在金融领域的应用 • 正态分布与其他统计学的关系
目录
01
正态分布的介绍
正态分布的定义
01
正态分布是一种概率分布,描述 了许多自然现象的随机变量(或 一组随机变量)的概率分布形态 。
02
它具有钟形曲线,其中平均值(μ) 和标准差(σ)是两个关键参数, 决定了分布的形状和范围。
3
中心极限定理是概率论和统计学中的一个基本原 理,在许多领域都有广泛的应用,如金融、生物、 医学等。
与大数定律的关系
01
大数定律:在独立随机试验中 ,随着试验次数的增加,某一 事件发生的频率趋于该事件发 生的概率。
02
正态分布与大数定律密切相关 ,因为在大数定律的作用下, 大量独立随机变量的平均值会 呈现出正态分布的特征。
第三章 正态分布
u
u指单侧U界值,也称
随机变量U的上侧α 分 位数。其意义为:从u 到+∞这一侧的面积为 α。
u/2
u/2 指双侧U界值,也
称随机变量U的双侧α 分位数。其意义为:从 u/2 到+∞这一侧的面 积为α /2,从-∞到-u/2 这一侧的面积也为α /2, 两侧面积之和为α 。
1.3 正态分布曲线及其面积分布
图3-8 两尾概率
图 正态分布两尾概率
对于标准正态分布,其两尾概率为: P(∣u∣≥1.96)=0.05 P(∣u∣≥2.58)=0.01
图 标准正态分布两尾概率
图 标准正态分布两尾概率
标准正态分布,其单尾概率为
图 标准正态分布单尾概率
图 标准正态分布单尾概率
图 正态分布与标准分布的概率
例如 x在(μ -1.96σ ,μ +1.96σ )之外取值的两尾概率 为0.05,而一尾概率为0.025。即: P(x<μ -1.96σ )=P(x>μ +1.96σ )=0.025
图
正态分布两尾概率
同理,x在(μ-2.58σ,μ+2.58σ)之外取值的两尾概率为0.01, 而一尾概率为0.01。即: P(x<μ-2.58σ)=P(x>μ+2.58σ)=0.01。
第三章 正态分布
正态分布的概念 • 正态分布的通俗概念: 如果把数值变量资料编 制频数表后绘制频数分布图(又称直方图,它用 矩形面积表示数值变量资料的频数分布,每条直 条的宽表示组距,直条的面积表示频数(或频率 )大小,直条与直条之间不留空隙。),若频数 分布呈现中间为最多,左右两侧基本对称,越靠 近中间频数越多,离中间越远,频数越少,形成 一个中间频数多,两侧频数逐渐减少且基本对称 的分布,那我们一般认为该数值变量服从或近似 服从数学上的正态分布。
正态分布3σ 原则
正态分布3σ原则
1正态分布3σ原则
正态分布3σ原则是指极端值(离群值)是按照一定概率发生的。
它遵循三项原理,即:
1.大约有68%的数据在平均值的1σ之内,即(平均值±
1σ);
2.大约有95%的数据在平均值的2σ之内,即(平均值±
2σ);
3.大约有99%的数据在平均值的3σ之内,即(平均值±
3σ)。
如此,数据分别在平均值的3σ以内外区域分为四部分,从而使得数据有所控制,以便有助于对数据进行研究分析,比如统计学检验,校正数据等。
2应用
正态分布3σ原则也可用于制定一些准则,例如:
1.检测机械容许误差的工程设计和数学计算,将有效控制误差率不大于3σ,以确保其在实际运行中的精度;
2.生产商品的质量控制,也可以采用正态分布的3σ原则,确保商品的质量出货标准;
3.对生产能力的要求,如可靠性,耐用性和安全性做出限制,以保证它们达到足够的水平,而不会偏离正态分布3σ标准。
3结论
正态分布3σ原则是一种有效的检测数据,制定准则的方法。
它可以有效控制极端值的出现,将数据的变化范围控制在一定的范围之内,从而确保数据在研究或分析统计时能达到一定的准确性和合理性,为科学研究提供了便利。
但是此外,要有意识控制原有数据和极端值,并以此为依据进行研究,否则会造成不确定结论或者错误结论。
正态分布3西格玛原则
正态分布3西格玛原则
正态分布 3 西格玛原则是一种质量管理统计方法,用于确定过程或产品的质量水平。
它基于正态分布的概念,正态分布是一种连续概率分布,其中大部分数据集中在平均值附近,而较少的数据分布在平均值的两侧。
在正态分布中,3 西格玛原则指的是在平均值加减 3 倍标准差的范围内包含了大约99.7%的数据。
换句话说,如果一个过程或产品的特征符合正态分布,并且其平均值和标准差已知,那么在平均值加减 3 倍标准差的范围内的质量水平可以被认为是可接受的。
3 西格玛原则的应用包括以下几个方面:
1. 质量控制:通过监测过程或产品的特征,并将其与 3 西格玛原则进行比较,可以确定是否需要采取纠正措施来改进质量。
2. 过程能力评估:通过计算过程的西格玛水平,可以评估过程的稳定性和一致性。
3. 设计优化:在设计新的过程或产品时,可以使用 3 西格玛原则来确定关键参数的目标值和容差范围,以确保最终产品的质量。
需要注意的是,3 西格玛原则是基于正态分布的假设,因此在实际应用中需要考虑数据是否符合正态分布。
如果数据不符合正态分布,则可能需要使用其他的统计方法来评估质量水平。
正态分布(第3课时)(课件)高二数学(沪教版2020选择性必修第二册)
(-∞,1)上的面积减去在区间(-∞,-1)上的面积.这样,就有
同样,
因此,随意购买一袋该产品,约有68.3%的可能性其质量在μ左
右σ的范围内;约有95.4%的可能性其质量在μ左右2σ的范围内;
约有99.7%的可能性其质量在μ左右3σ的范围内,如图7-3-6
是一个服从正态分布的随机变量.
例5 某公司生产的糖果每包标识质量是500g,但公司承认实际质量存在
误差.已知每包糖果的实际质量服从μ=500、σ2=2.52的正态分
布.问:随意买一包糖果,其质量误差超过5g(即1%)的可能性有多
大?(结果精确到0.1%)
解用x表示糖果质量,由题意,可知X ~N
(500, 2.52).要求|X -500|>5的概率,
和伸缩变换,其形状保持钟形不变
用Φ(x)表示标准正态分布的密度函数y=φ(x)从-∞到x
的累计面积,如图7-3-4所示,称为标准正态分布函数.
这个函数没有简单的表达式,其函数值可通过近似计算得到.我们
也可以通过某些型号的计算器来查它或者它的反函数的值,如
容易验证y=φ(x)是一个偶函数,所以该函数在区间
解数据成为非常重要的事.正态分布已经是生活中一个常用
的词了.例如,我们常提起学生的考试成绩是不是正态分布,
某个城市的家庭收入是不是正态分布,等等.那么,究竟什
么是正态分布呢?平日所说的正态分布,大体上是指数据对
称地分布在某个中心值两边,且离中心值越远,分布得越少
一包米的外包装上标示的 5 0 0 0 g,但实际上是有误差的.假设
所示.这称为正态分布的3σ(sigma)原则.
课本练习
标准正态分布三个公式
标准正态分布三个公式
标准正态分布是一种具有特定均值和标准差的正态分布。
以下是标准正态分布的三个公式:
1. 概率密度函数:
标准正态分布的概率密度函数如下:
f(x) = (1/ sqrt(2π)) * e^(-x^2/2)
其中f(x) 表示x 的概率密度,e 为自然对数的底数,π 为圆周率,sqrt表示开平方根。
2. 累积分布函数:
标准正态分布的累积分布函数如下:
Φ(x) = 1/2 + (1/ sqrt(2π)) * ∫(0,x) e^(-t^2/2) dt
其中Φ(x)表示小于或等于x 的概率,即累积分布函数。
∫(0,x)表示在0到x之间的积分。
3. 逆函数:
标准正态分布的逆函数可以用来计算一定概率水平对应的标准正态随机变量的值。
逆函数的计算方法因软件和工具而异,可以使用MATLAB、R、Excel等工具进行计算。
正态分布3σ原则
正态分布3σ原则正态分布3σ原则是指在正态分布中,约68%的数据落在均值的正负1倍标准差范围内,约95%的数据落在均值的正负2倍标准差范围内,约99.7%的数据落在均值的正负3倍标准差范围内。
下面将逐步详细解释正态分布3σ原则。
首先,正态分布是一种概率分布,也称为高斯分布或钟形曲线。
它具有以下特点:均值μ表示分布的中心,标准差σ度量了数据离散程度的大小。
正态分布3σ原则可以通过图形直观地展示。
在正态分布的概率密度函数曲线上,均值μ处的概率最大,并且随着距离均值增加,概率逐渐减小。
标准差σ代表了曲线的宽度,标准差越大,曲线越宽。
因此,在均值的正负1倍标准差范围内的数据占据了整个曲线的约68%的面积,这是正态分布3σ原则中的第一条规则。
具体来说,假设正态分布的均值为μ,标准差为σ,那么在μ-σ和μ+σ之间的数据占据了约68%的概率。
这意味着,对于一个样本数据集合,约68%的数据会落在均值的正负1倍标准差范围内。
第二条规则是,约95%的数据落在均值的正负2倍标准差范围内。
也就是说,在μ-2σ和μ+2σ之间的数据占据了整个曲线的约95%的面积。
这条规则相比第一条更加宽松,意味着更多的数据会分布在离均值较远的区域。
最后,第三条规则是,约99.7%的数据落在均值的正负3倍标准差范围内。
也就是说,在μ-3σ和μ+3σ之间的数据占据了整个曲线的约99.7%的面积。
这条规则进一步放宽了范围,只有极少数的数据会分布在离均值非常远的区域。
正态分布3σ原则的应用非常广泛。
通过了解正态分布的特性,我们可以根据数据集的均值和标准差来估计数据的分布情况。
这对于数据分析和预测非常有用。
例如,在统计学中,我们可以利用3σ原则来检测异常值。
如果一个数据点超过了均值的正负3倍标准差的范围,我们可以认为它是异常值。
此外,在质量管理中,3σ原则也被用来描述过程的变异性。
如果一个过程的输出数据符合正态分布,并且落在均值的正负3倍标准差范围内,我们可以认为该过程是稳定的,变异性较小。
正态分布3
2011-11-13
医学统计学
10
标准正态分布( 标准正态分布(standard normal distribution) ) 均数为0 标准差为1的正态分布( 均数为0,标准差为1的正态分布(图3-5)。
f (X) =
1
− ( X − µ )2
σ 2π
e
2σ 2
(−∞ < X < +∞)
⇒ ψ (u) =
医学统计学
15
标准正态分布
− 1 . 96 −1 − 2 . 58
0
+ 1 . 96 +1 + 2 . 58
常用的u值 常用的 值 曲线下面积(%) 曲线下面积( ) 99 95 90 80 68.27 双侧u值(±) 双侧 值 2.58 1.96 1.645 1.282 1 单侧u值(±) 单侧 值 2.33 1.645 1.282 0.842
正 态 分 布
(normal distribution)
2011-11-13
医学统计学
1
120名12岁健康男孩身高(cm)的频数分布 120名12岁健康男孩身高(cm)的频数分布 岁健康男孩身高 组 段(1) 125~ 125 129~ 129 133~ 133 137~ 137 141~ 141 145~ 145 149~ 149 153~ 153 157~161 157 161 合 计
2011-11-13
医学统计学
14
标准正态分布曲线下左侧任一区间的面积: 标准正态分布曲线下左侧任一区间的面积:
φ (u ) =
1 2π
∫
u
−∞
e
u2 − 2
du
附表1 标准正态分布曲线下左侧尾部面积(u分布界值表) (u分布界值表 附表1 标准正态分布曲线下左侧尾部面积(u分布界值表)
3.3正态分布
3.3正态分布(共1课时,第1课时)一、课程标准了解正态分布的概率密度曲线的函数式及其图象和性质.二、教学目标1.了解正态分布的概率密度曲线的函数式及其图象和性质;2.初步了解正态分布的三倍标准差原则及其在日常生活、生产和学习中的运用;3.体会数学源于生活又服务于生活,学习拟合的方法,体会数形结合思想的应用.三、学情与内容分析正态分布是选修2-3第二章随机变量及其分布的最后一节,本节课内容是在学生学习了离散型随机变量及其分布的基础上进行研究的,正态分布的随机变量是一种连续型随机变量,这让学生对随机变量由离散到连续有一个深入的认识.正态分布是高中学习内容中唯一一种连续型分布,它反映了连续型随机变量的分布规律,离散型随机变量的概率分布规律用分布列描述,而连续型随机变量的概率分布规律用分布密度函数(曲线)描述,本节课是对本章知识体系的一个完善,也是必修3统计和概率知识的一种拓展.同时本节课内容反映了数形结合的思想方法,以及统计思维与确定性思维的差异.课程标准对本节课内容提出具体要求,即通过误差模型,了解服从正态分布的随机变量.通过具体事例,借助频率分布直方图的几何直观,了解正态分布的特征.了解正态分布的均值、方差及其含义.四、重难点重点:正态分布曲线的形成以及正态曲线的性质.难点:正态分布曲线的意义和性质.五、教学过程(一)情境引入——启迪思维情景问题:很早以前,人们并不知道圆周率 的大小,可以通过研究圆的直径和周长的关系来了解圆周率的大小.现对直径为1cm的圆的周长进行测量.由于多种偶然因素的影响,测量出的数据是有差异的.若记X为测量出的数据,则X是一个随机变量.实际问题中需要关心X 的概率分布.为了确定X 的概率分布,我们记录了90次测量数据得到以下分组数据表(课本145页).以测量出的数据为横坐标,以组频率/组距为纵坐标,就可以得到频率分布直方图(如146页图3.3-1).图3.3-1中每个小矩形的面积就是样本落在该分组区间内的频率.【设计意图】从学生原有的知识结构出发,让学生更顺畅、直观地感受到正态曲线,这一特殊总体密度曲线的魅力。
正态分布3sigma原则
正态分布3sigma原则正态分布指的是在一组数据中,大部分数据呈现出以均值为中心逐渐递减的分布形态。
通常情况下,数据中的大部分数据会分布在平均值左右的两个标准差之间,而极少数的数据会分布在平均值的三个标准差以外,这就是3sigma原则。
3sigma原则是指在一个正态分布的数据中,大部分数据(约68%)会分布在平均值左右的一至两个标准差之间。
而95.4%的数据会分布在平均值左右的三个标准差之内。
这样的一种分布规律,被称为"正态分布的68-95-99.7规则",也就是说,对于任何一组符合正态分布规律的数据,大约有68%的数据会分布在均值左右的一至两个标准差之间,95%的数据会分布在均值左右的三个标准差以内,99.7%的数据会分布在均值左右的六个标准差之内。
3sigma原则的重要性在于帮助人们对一组数据进行初步的分析和判断。
如果某个数据点超过了3个标准差,那么就可以认为这个数据点是异常值,有可能是实验中的误差或者出现了系统性的问题;在另外一方面,如果我们想要发现某个隐藏的特征,就可以通过寻找比3sigma更极端的数据点,从中找出不寻常的地方,进而进行更加深入的研究。
3sigma原则被广泛应用到各种领域,比如金融、医疗、环境科学等等。
在工程与质量控制领域,3sigma原则往往被用来判断一个生产过程是否稳定。
比如,在汽车工厂里,通过对前几百辆车进行检测,就可以知道一个生产流水线是否能够制造出符合标准的新车;在医疗领域,研究人员可以通过对一个健康人群的数据进行采集并分析,来评估预防性医疗干预的效果。
总之,3sigma原则提供的是一种基于正态分布的分析和判断方法,可以帮助人们更好地理解一组数据。
在日常生活中,我们也可以通过这种方法来寻找我们周围的变化和规律。
第三章正态分布
第三章 正态分布一、教学大纲要求(一) 掌握内容1.正态分布的概念和特征 (1)正态分布的概念和两个参数; (2)正态曲线下面积分布规律。
2.标准正态分布标准正态分布的概念和标准化变换。
3.正态分布的应用 (1)估计频数分布; (2)制定参考值范围。
(二) 熟悉内容 标准正态分布表。
(三) 了解内容1.利用正态分布进行质量控制 2.正态分布是许多统计方法的基础二、教学内容精要(一)正态分布 1.正态分布若X 的密度函数(频率曲线)为正态函数(曲线)2.正态分布的特征服从正态分布的变量的频数分布由μ、σ完全决定。
(1)μ是正态分布的位置参数,描述正态分布的集中趋势位置。
正态分布以x μ=为对称轴,左右完全对称。
正态分布的均数、中位数、众数相同,均等于μ。
(2)σ描述正态分布资料数据分布的离散程度,σ越大,数据分布越分散,σ越小,数据分布越集中。
σ也称为是正态分布的形状参数,σ越大,曲线越扁平,反之,σ越小,曲线越瘦高。
(二)标准正态分布1.标准正态分布是一种特殊的正态分布,标准正态分布的0=μ,12=σ ,通常用u(或Z )表示服从标准正态分布的变量,记为u ~N (0,21)。
2.标准化变换:σμ-=X u ,此变换有特性:若X 服从正态分布),(2σμN ,则u 就服从标准正态分布,故该变换被称为标准化变换。
3. 标准正态分布表标准正态分布表中列出了标准正态曲线下从-∞到u 范围内的面积比例()u Φ。
(三)正态曲线下面积分布1.实际工作中,正态曲线下横轴上一定区间的面积反映该区间的例数占总例数的百分比,或变量值落在该区间的概率(概率分布)。
不同),(21X X 范围内正态曲线下的面积可用公式3-2计算。
)()(2112)22(2)(21u u dx eD X X X Φ-Φ==--⎰σμπσ (3-2)1212X X u u μμσσ--==其中, , 。
2.几个重要的面积比例X 轴与正态曲线之间的面积恒等于1。
生物统计学课件--3正态分布和抽样分布备课讲稿
正态分布密度函数在直角坐标上的图象称正态曲线
x
决定正态曲线最高点横坐标的值,决定正态曲线最 高点纵坐标的值和曲线的开张程度, 越小,曲线越 陡峭,数据越整齐。
N( ,2 ) N(156,4.82),N(15,4)
正态曲线有一组而不是一条
2、正态分布的累积函数
f (x)
1
x2
e2
2
三、标准正态分布
称=0,=1时的正态分布为标准正态分布,记为N(0,1)。
1、标准正态分布的密度函数和累积函数
密度函数:
(u)
1
u 2
e2
2
其中:-∞ u∞
累积函数:
(u)P(Uu) 1
u u2
e 2du
2
标准正态分布的分布曲线
u 标准正态分布的累积分布曲线
u
服从正态分布,且有:
x ,
2 x
2
n
即: X N(,2 )
n
将平均数标准化,则:u
x
, u服从N(0,1)
n
例:假如某总体由三个数字2、4、6组成,现在从该总体中做放回式抽样,
样本容量
样本
样本数
n=1
2
4
6
31
平均数
2
4
6
n=2
2 2 ,2 4 ,4 2,2 6,6 2, 4 4, 4 6,6 4,6 6
310=59049
n=20
5904959049
2、标准差未知时的样本平均数的分布----t 分布 若总体的方差是未知的,即标准差 未知,可以用样 本的标准差 s代替总体的标准差 ,
则变量
正态分布 3标准差
正态分布 3标准差正态分布是概率论和统计学中非常重要的一个概念,也被称为高斯分布。
它是一种连续概率分布,其在统计学中有着广泛的应用。
在正态分布中,数据呈现出以均值为中心,两侧对称的特点,因此在实际应用中被广泛使用。
本文将介绍正态分布3标准差的相关概念和特点。
首先,我们来了解一下正态分布的基本特点。
正态分布的曲线呈钟形,两头低,中间高,且左右对称。
它的均值、中位数和众数都位于同一点,且均等于0。
在正态分布中,68%的数据落在均值附近的一个标准差范围内,95%的数据落在两个标准差范围内,99.7%的数据落在三个标准差范围内。
这就是我们常说的“68-95-99.7原则”。
接下来,我们来讨论正态分布3标准差的含义。
在正态分布中,标准差是衡量数据分散程度的指标。
当我们提到正态分布3标准差时,指的是在正态分布曲线上,距离均值三个标准差的范围内的数据所占比例。
根据“68-95-99.7原则”,在正态分布3标准差范围内的数据占比约为99.7%,这意味着绝大部分的数据都集中在这个范围内。
换句话说,正态分布3标准差可以帮助我们更好地理解数据的分布情况,以及预测和分析数据的特点。
在实际应用中,正态分布3标准差也有着重要的作用。
例如在质量控制中,我们可以利用正态分布3标准差来判断产品的合格率,以及预测产品的质量状况。
在金融领域,正态分布3标准差也被广泛用于风险评估和投资决策,帮助投资者更好地理解市场波动的范围和概率。
此外,在医学和生物学领域,正态分布3标准差也可以帮助我们分析和理解生物数据的分布规律,以及评估疾病的风险和概率。
总之,正态分布3标准差是统计学中一个重要的概念,它可以帮助我们更好地理解数据的分布特点,预测数据的趋势和概率,以及进行风险评估和决策分析。
通过对正态分布3标准差的理解和运用,我们可以更好地处理和分析数据,为各个领域的决策提供更科学的依据。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
正态分布3σ 概率
正态分布3σ概率正态分布3σ概率是统计学中一个术语,它指的是连续变量在正态分布中被认为是零均值的情况下,它的出现概率有三倍标准差(3σ)之外的概率小于1%。
正态分布3σ概率是一种用于统计判断的重要概念,它常常被用在质量控制、过程能力分析和设备管理等诸多统计应用中。
本文主要分析正态分布三倍标准差的概念及其应用。
正态分布3σ概率概念的核心是正态分布,它也被称为高斯分布,是描述一组随机变量分布情况的有效分布模型。
正态分布以数学期望和方差为参数,它的概率密度函数可以描述数据的整体分布情况,具体来说,正态分布概率有三个特点:第一,正态分布图形呈现出一条钟形曲线;第二,正态分布均值μ是概率分布的中心,而且所有数据的绝对值之和等于零;第三,每一列的概率都是相同的。
正态分布的三倍标准差(3σ)指的是在正态分布中,随机变量可能出现在均值±3σ之外的概率。
换句话说,正态分布3σ概率是指在正态分布的均值之外的值的概率。
例如,假设一组数据的均值是100,标准差为15,那么正态分布3σ概率是指在70(100-3×15)和130(100+3×15)之外的概率小于1%。
正态分布3σ概率主要用于质量控制和过程能力分析,用来描述一组随机变量的概率分布情况。
在质量控制中,此概念可以帮助检测和评估品质边界数值,进而帮助管理者制定合理的质量控制规则和标准。
在过程能力分析中,此概念可以帮助企业判断其生产过程是否处于可控状态,以确定过程中变量的趋势和偏差,从而实现质量控制和过程改进。
此外,正态分布3σ概率也广泛用于设备管理。
设备管理是针对一个企业所有设备,包括机械设备、电子设备和软件设备等,以及设备使用的环境、物料和能源等的管理,是企业管理的重要组成部分。
正态分布3σ概率可以帮助企业管理者了解设备的故障率水平,并将此信息用于设备调整、维护和更新等活动,以确保设备能够正常运行,让企业管理者更好地利用设备来提高质量,提升生产效率和降低运营成本。
高中数学教案正态分布3
高中数学教案-正态分布教学目标:1. 理解正态分布的定义及其性质;2. 学会计算正态分布的概率;3. 能够应用正态分布解决实际问题。
教学内容:一、正态分布的定义1. 引入正态分布的概念;2. 讲解正态分布的概率密度函数;3. 示例解析正态分布的图像和性质。
二、正态分布的参数1. 介绍正态分布的两个参数:均值和标准差;2. 讲解参数对正态分布的影响;3. 示例解析不同参数下的正态分布图像。
三、正态分布的概率计算1. 讲解正态分布的累积分布函数;2. 学会计算正态分布的概率;3. 示例解析正态分布的概率计算应用。
四、正态分布的实际应用1. 引入实际问题,展示正态分布的应用场景;2. 讲解如何将实际问题转化为正态分布问题;3. 示例解析正态分布在实际问题中的应用。
五、总结与拓展1. 总结正态分布的重要性质和应用;2. 引导学生思考正态分布在其他领域的应用;3. 提供相关的学习资源,鼓励学生进一步探索正态分布。
教学方法:1. 采用讲授法讲解正态分布的概念和性质;2. 通过示例解析,让学生理解正态分布的概率计算方法;3. 结合实际问题,引导学生应用正态分布解决实际问题;4. 鼓励学生提问和讨论,提高学生的参与度。
教学评估:1. 课堂练习:布置相关的习题,检验学生对正态分布的理解和应用能力;2. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,评估学生的合作和沟通能力;3. 课后作业:布置相关的作业,巩固学生对正态分布的知识掌握。
教学资源:1. 正态分布的图像和性质的PPT;2. 正态分布的概率计算示例;3. 实际问题的案例和数据;4. 相关的学习资料和书籍推荐。
高中数学教案-正态分布教学内容:六、正态分布的标准化1. 引入正态分布标准化的概念;2. 讲解正态分布标准化的方法和步骤;3. 示例解析正态分布标准化的应用。
七、正态分布的区间概率1. 介绍正态分布区间概率的概念;2. 讲解如何计算正态分布的区间概率;3. 示例解析正态分布区间概率的应用。
正态分布的峰度
正态分布的峰度
正态分布的偏度为0(它是对称的)。
正态分布的峰度为3;由于对称的结果,它的超额峰度(峰度−3.0)等于0.16,对于一个正态随机变量,均值、中值和模都是相等的。
如果我们知道一个正态随机变量的均值和方差(或标准差),我们就可以回答它的任何概率问题。
峰度又称峰态系数。
表征概率密度分布曲线在平均值处峰值高低的特征数。
直观看来,峰度反映了尾部的厚度。
简单来讲,峰度是描述分布形态的陡缓程度。
峰度为3表示与正态分布相同,峰度大于3表示比正态分布陡峭,小于3表示比正态分布平坦。
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例1 设X ~ N(0,1),借助标准正态分布 数(x),求P(X 2.35),P(X 2.35), P(1 X 2),P(X 5.5),P( X 2.35).
解:由附表可直接查得:
P (X 2 .3) 5 (2 .3) 50 .9906
由标准正态分布图像的对称性得:
正态分布是应用最 广泛的一种连续型分布.
德莫佛最早发现了二项概 率的一个近似公式,这一公式 被认为是正态分布的首次露面.
正态分布在十九世纪前叶由 高斯加以推广,所以通常称为高 斯分布.
德莫佛
正态分布的定义是什么呢?
对于连续型随机变量,一般是给出 它的概率密度函数。
一、正态分布的定义 若r.v X的概率密度为
解: X~N (3 ,4) YX 3~N (0 ,1 )
P(X2)
0
(
2
2
3 )
2
0(0.5)
10(0.5)
10.69 10.3 5085
P (X 3 )P ( 3X 3 )
得来的,故f (x)以μ为对称轴,并在x=μ处达到
最大值:
或
f () 1 2
令x=μ+c, x=μ-c (c>0), 分别代入f (x), 可 得
f (μ+c)=f (μ-c)
且 f (μ+c) ≤f (μ), f (μ-c)≤f (μ)
f(x) 1 e , (x2 2)2 x
2
当x→ ∞时,f(x) → 0,
人的身高高低不等,但中等身材的占大 多数,特高和特矮的只是少数,而且较 高和较矮的人数大致相近,这从一个方 面反映了服从正态分布的随机变量的特 点。
除了我们在前面提过的身高外,在正常 条件下各种产品的质量指标,如零件的尺 寸;纤维的强度和张力;农作物的产量, 小麦的穗长、株高;测量误差,射击目标 的水平或垂直偏差;信号噪声;学生的成 绩等等,都服从或近似服从正态分布.
f(x) 1 e , (x2 2)2 ( x)
2 其中 和 2 都是常数,任意,>0, 则称X服从参数为 和 2 的正态分布.
记作 X~N(,2)
f (x)所确定的曲线叫作正态曲线.
正态分布有些什么性质呢?
由于连续型随机变量唯一地由它 的密度函数所描述,我们来看看正态 分布的密度函数有什么特点。
若 X~N(,2), Y X
~N(0,1)
XY
X a Y aY a
P(Xa)P(Ya )
a 0( )
a X b a Y b
a b
aYb
P(aXb)P(a Yb ) b a
0( )0( )
例2 若 X~N (3,4)求 , P(X2)P ,(X3),
P(X32).
(如右所示)
特点是“两头小,中间大,关于y 轴对称”.
书末附有标准正态分布函数数值表(见
附表三)。 (x)P(Xx) 1
x t2
e2dt
2
(0x4.9)9
表中给的是x >0时, Φ(x)的值.
当-x<0时
x x
当-x<0时 (x)P(Xx)
P(Xx)
1P(Xx) 1(x) (0x4.9)9 当 x 5 时 , ( x ) 1 ; 当 x 5 时 , ( x ) 0
请看演示 正态分布
正态分布由它的两个参数μ和σ唯 一确定, 当μ和σ不同时,是不同的正 态分布。
下面我们介绍一种最重要的正态分布 标准正态分布
(一)标准正态分布的概率计算
0,1的正态分布称为标准正态分布.
记作:X~N(0,1) 其概率密度为:
(x)
1
x2
e2,
x
2
( x)
其图像是关于y轴
对称的钟罩形曲线,
d,t
2
( x )
正态分布由它的两个参数μ和σ唯 一确定, 当μ和σ不同时,是不同的正 态分布。
正态分布 N(,2) 的图形特点
决定了图形的中心位置,决定了图形
中峰的陡峭程度.
请看演示
正态分布
标准正态分布的重要性在于,任何一个 一般的正态分布都可以通过线性变换转化为 标准正态分布.
它的依据是下面的定理:
定理1
设 X~N(,2),则Y X ~N(0,1)
根据定理1,只要将一般正态分布的分布 函数转化成标准正态分布,然后查表就可解 决一般正态分布的概率计算问题.
设 X ~N (,2)Y ,~N (0 ,1 )其概率密度分别为:
(x),0(y)分布函数分别为:(x) , 0(y)
则(1)
(x)
服从正态分布 N(,2) 的随机变量
X的概率密度是
f(x) 1 e , (x2 2)2 x
2
X的分布函数P(X≤x)是怎样的呢?
设X~ N(,2) , X的分布函数是
F(x) 1 xe(t2 2)2d,tx
2
设X~ N(,2) , X的分布函数是
1
F(x)P(Xx)
(t)2
x
e
22
P(X2.3)51(2.3)5
10.99060.0094
P(1X2) (2) (1)
(2)[1 (1)]
0.977 1 3 0.8413
0.8186
P(X5.5)1P(X5.5)
1(5.5)
0
P(X 2.35)P ( 2.3 5X2.3)5
(2.3)5 ( 2.3)5 (2 .3) 5 [1 (2 .3)5 ] 2(2.3)51
1 e 1 1 e (x22)2
1( x)2 2
2
2
10(x)
1
0
(
y)
(2 ) (x ) x (t)d t1 x 0 (t)dt
(2 ) (x ) x (t)d t1 x 0 (t)dt
y t x
0( y)dy
0(
x
)
即设X~N(,2),则Y X ~N(0,1)
因此有:
这说明曲线 f(x)向左右伸展时,越来越 贴近x轴。即f (x)以x轴为渐近线。
f(x) 1 e , (x2 2)2 x
2
用求导的方法可以证明, x=μσ
为f (x)的两个拐点的横坐标。
下面是我们用某大学男大学生的身高 的数据画出的频率直方图。
红线是拟 合的正态 密度曲线
可见,某大学男大学生的身高 应服从正态分布。
20.99 016
0.9812
(二)非标准正态分布的概率计算
将标准正态分布概率密度的图形向左(或)
右平行移动 个单位,向上伸长(或压缩)
1 个单位,即可得一般正态分布概率密度的
图形。
f (x)
1
( x )2
e
2 2
,
2
( x )
既然标准正态分布是关于y 轴对称的,而一
般正态分布是由标准正态分布平移 个单位