选修2-3课件正态分布
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高中数学下人教B版选修2-32.2.4正态分布课件
平面图形的面积,就是X 落在区间 (a, b) 的概率的近似值,如
图.
本题中,产品尺寸落在区间(a, b)内的概率,就是图中带斜线部
分的面积.由于 a, b是在产品尺寸范围内任意取值的,所以这条
概率曲线就能精确地反映X 取值的规律.
概率密度曲线反映变化规律所起的作用与离散型随机变量分布
列的作用是相同的.
典型例题
例:设
,试求:
(1) P(1 X 3);(2) P(3 X 5);
(3) P( X 5) .
解析:首先,确定,,然后根据三个特殊区间上的
概率值及正态曲线的特点求解.
典型例题
(1) P(1 X 3) ;
解:由题可得, =1, =2.
P(1 X 3)
70, 10,
成绩在60 80 间的学生的概率约为:
P(70 10 X 70 10) 0.6826,
典型例题
例:某年级的一次信息技术测验成绩近似服从正态分布
N (70,102 ),该年级有2000名学生,如果规定低于60分为
不及格,求成绩不及格的学生约有多少人?
解:所以不及格的学生的概率约为:
越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散;
越小,曲线越“高瘦”,表示总体的分布越集中.
对参数, μ的理解
2
(1)正态分布由参数 , 唯一确定,正态分布常记作 N ( , ) .
(2)参数 是反映随机变量取值的平均水平的特征数,可以用样本
的平均数去估计; 是衡量随机变量取值波动大小的特征数,可以
例:当 0, 1 时,正态变量(这时称它为标准正态变量)
(2,2) ,(3,3) 内取值的概率分别是 68.3%,95.4%,
图.
本题中,产品尺寸落在区间(a, b)内的概率,就是图中带斜线部
分的面积.由于 a, b是在产品尺寸范围内任意取值的,所以这条
概率曲线就能精确地反映X 取值的规律.
概率密度曲线反映变化规律所起的作用与离散型随机变量分布
列的作用是相同的.
典型例题
例:设
,试求:
(1) P(1 X 3);(2) P(3 X 5);
(3) P( X 5) .
解析:首先,确定,,然后根据三个特殊区间上的
概率值及正态曲线的特点求解.
典型例题
(1) P(1 X 3) ;
解:由题可得, =1, =2.
P(1 X 3)
70, 10,
成绩在60 80 间的学生的概率约为:
P(70 10 X 70 10) 0.6826,
典型例题
例:某年级的一次信息技术测验成绩近似服从正态分布
N (70,102 ),该年级有2000名学生,如果规定低于60分为
不及格,求成绩不及格的学生约有多少人?
解:所以不及格的学生的概率约为:
越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散;
越小,曲线越“高瘦”,表示总体的分布越集中.
对参数, μ的理解
2
(1)正态分布由参数 , 唯一确定,正态分布常记作 N ( , ) .
(2)参数 是反映随机变量取值的平均水平的特征数,可以用样本
的平均数去估计; 是衡量随机变量取值波动大小的特征数,可以
例:当 0, 1 时,正态变量(这时称它为标准正态变量)
(2,2) ,(3,3) 内取值的概率分别是 68.3%,95.4%,
高中数学选修2-3精品课件:2.4 正态分布
跟踪演练2 某人从某城市的南郊乘公交车前往北区火车站,
由于交通拥挤,所需时间X(单位:分)近似服从正态分布
N(50,102),求他在(30,60]分内赶到火车站的概率.
解 ∵X~N(50,102),∴μ=50,σ=10.
∴P(30<X≤60)=P(30<X≤50)+P(50<X≤60) =12P(μ-2σ<X≤μ+2σ)+12P(μ-σ<X≤μ+σ) =12×0.954 4+21×0.682 6=0.818 5. 即他在(30,60]分内赶到火车站的概率是0.818 5.
1234
1-0.954 4 ∴P(X>10 800)= 2 =0.022 8, 故使用时间超过10 800小时的概率为0.022 8.
课堂小结
1.理解正态分布的概念和正态曲线的性质. 2.正态总体在某个区间内取值的概率求法: (1) 熟 记 P(μ - σ<X≤μ + σ) , P(μ - 2σ<X≤μ + 2σ) , P(μ - 3σ<X≤μ+3σ)的值. (2)充分利用正态曲线的对称性和曲线与x轴之间的面积为1. ①正态曲线关于直线x=μ对称,从而在关于x=μ对称的区 间上概率相等.
规律方法 解答此类题目的关键在于运用3σ原则将给定的 区间转化为用μ加上或减去几个σ来表示;当要求服从正态 分布的随机变量的概率所在的区间不对称时,不妨先通过 分解或合成,再通过求其对称区间概率的一半解决问题.经 常用到如下转换公式:①P(x≥a)=1-P(x<a);②若b<μ, 则P(X<μ-b)=1-Pμ-b2<X≤μ+b.
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)之间的值,并简称之为3σ原则.
北师大版高中数学选修2-3课件:2.6 正态分布(共46张PPT)
重点难点
[重点] 认识分布密度曲线的特点,曲线所表示的意义;正态分布曲线的性质、 标准正态曲线N(0,1) . [难点] 认识分布密度曲线的特点,曲线所表示的意义;通过正态分布曲线的图 形特征,归纳正态分布曲线的性质.
教学建议
如何使学生从抽象转化到具体、直观的问题里来,是我们教学的一个重 点和难点.要借助具体实例及多媒体课件演示,有条件的让学生也上机 进行实习,通过实验了解一些概念的形成过程.具体的方法是利用直方 图来引进正态曲线.
例2 某厂生产的圆柱形零件的外 直径X服从正态分布N(4,0.52), 质量人员从该厂生产的1000件零 件中随机抽查1件,测得它的外直 径为5.7 cm,试问该厂生产的这 批零件是否合格?
解:由于X服从正态分布N(4,0.52), 由正态分布的性质可知,正态分布N(4, 0.52)在(4-3×0.5,4+3×0.5)之外取值 的概率只有0.003,而5.7∉(2.5,5.5), 这说明在一次试验中,出现了几乎不 可能发生的小概率事件,据此可以认 为这批零件是不合格的.
预习探究
正态分布密度曲线
正态曲线
预习探究
预习探究
预习探究
[思考] 某一集成块使用寿命X可看作是连续型随机变量吗? 解:可以,因为它的可能取值是任何一个非负实数,我们是无法一一列出的.
预习探究
[思考] 正态分布密度函数f(x)有最值吗?
预习探究
[讨论] 正态分布中的参数μ,σ的含义分别是什么?
6.结合正态分布曲线的图形特征,归纳正态分布曲线的性质.正态分布曲 线的作图较难,教材没做要求,授课时可以借助几何画板作图,学生只要了 解大致的情形就行了,关键是能通过正态曲线,引导学生归纳其性质.
三维目标
人教B版选修2-3高中数学2.4《正态分布》ppt课件1
单侧95%正常值范围: X 1.64S (上限)
X 1.64S (下限)
12
2. 百分位数法
双侧95%正常值范围: P2.5~P97.5 单侧95%正常值范围: < P95(上限)
或 > P5(下限) 适用于偏态分布资料
13
第三节 计数资料的统计描述
一、计数资料的数据整理 二、常用相对数指标 三、应用注意事项
如:治愈率、病死率、阳性率、人群患病率等
17
2.构成比(proportion):
说明某一事物内部,各组成部分所占的 比重。也叫百分比。
构成比=(某部分观察单位数/各组成部分 观察单位总数)×100%
如:教研室16人高级职称有4人,占 25%;中级职称有8人,占50%;初级 职称有4人,占25%。
18
正态曲线(normal curve)
2
二、正态曲线( normal curve )
f(X)
图形特点:
1. 钟型 2. 中间高 3. 两头低 4. 左右对称 5. 最高处对应
于X轴的值 就是均数
X 6. 曲线下面积 为1
7. 标准差决定 曲线的形状
3
N (1,0.82 )
0.6 f (X )
0.5
22
编后语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题,有的要求回答,有的则是自问自答。一般来说,老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键,若能抓住老师提出的问题深入思考,就可以抓住老师的思路。
数学(选修2-3)课件8.3正态分布曲线
A.0.477
B.0.628
C.0.954
D.0.977
解析:方法一 P(ξ>2)=1-P(ξ≤2)=1-F(2)=1-Φ2σ=0.023, ∴Φ2σ=1-0.023=0.977. ∴P(-2≤ξ≤2)=F(2)-F(-2)=Φ2σ-Φ-2σ=2Φ2σ-1 =0.954.
方法二 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.
答案:A
【点评】 准确理解正态分布的概念和性质是解题关键, 尤其应注意正态分布中参数μ,σ的意义以及它们在正态曲线中 的作用.正态分布由μ和σ这两个参数决定,参数μ是反映随机 变量的平均水平的特征数,参数σ是衡量随机变量总体波动大 小的特征数,σ越小,曲线越尖陡,σ越大,曲线越扁平.
1.设 X~N(μ1,σ21),Y~N(μ2,σ22),这两个正态分布密度 曲线如图所示.下列结论中正确的是( )
(2)∵μ-3σ=20-3×2=14,μ+3σ=20+3×2=26, μ-2σ=16,μ+2σ=24, ∴零件尺寸 X 在区间(14,26)mm 的百分比大约是 99.7%, 而零件尺寸 X 在区间(16,24)mm 的百分比大约是 95.4%. ∴ 零 件 尺 寸 在 区 间 (24,26)mm 的 百 分 比 大 约 是 99.7%-2 95.4%=2.15%.因此尺寸在区间(24,26)mm 的大约有 5 000×2.15%≈108(个).
正态分布下的概率问题
设随机变量X~N(3,1),P(X>4) =p.求P(2<X<4).
解:由X~N(3,1),得μ=3. ∵P(X>4)=p, ∴由对称性可得P(X>4)=P(X<2)=p. ∴P(2<X<4)=1-P(X>4)-P(X<2)=1-2p.
人教课标版高中数学选修2-3《正态分布》名师课件
知识回顾 问题探究 课堂小结 随堂检测
点击“随堂训练” 选择“《正态分布》随堂检测”
配套课后作业: 《正态分布》基础型 《正态分布》能力型 《正态分布》探究型 《正态分布》自助餐
正态分布
知识回顾 问题探究 课堂小结 随堂检测
(1)超几何分布. (2)频率分布直方图、折线图.
检测下预习效果:
点击“随堂训练” 选择“《正态分布》预习自测”
知识回顾 问题探究 课堂小结 随堂检测 问题探究一 重复操作高尔顿板实验,探索正态分布密度曲线
●活动一通过道尔顿板重复实验, 并画出小球在球槽内的 分布曲线.
知识回顾 问题探究 课堂小结 随堂检测
问题探究二 随机变量取值的概率与面积的关系 ●活动一 探讨随机变量取值与面积的关系 如果随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),那么对于任意实
数a、b(a<b),当随机变量ξ在区间(a,b]上取值时,其取值 的概率与正态曲线与直线x=a,x=b以及x轴所围成的图形 的面积相等.如图(1)中的阴影部分的面积就是随机变量ξ在 区间(a,b]上取值的概率.
1
e
(
x )2 2 2
,
x
R(
为常数,且
2
>0 ),称ξ服从参数为 的正态分布,用ξ ~
表示.φ(x)的表达式可简记为
,它的密度曲线简
称为正态曲线.
(2)正态分布的期望与方差:若ξ ~
,则ξ的
期望与方差分别为:
.
(3)“3 ”原则.
知识回顾 问题探究 课堂小结 随堂检测 重难点突破
(1)正态分布求概率有时候转化为标准正态分布来解决. (2)用“3σ”原则解题时,有时需要数形结合来解决.
知识回顾 问题探究 课堂小结 随堂检测
新课标人教A版高中数学选修2-3第二章第4节《正态分布》教学课件 (共27张PPT)
通道口落下,小球在下落过 பைடு நூலகம்中
与层层小木块碰撞,最后掉入高尔顿板下方的某一球槽内.
图2.4 1
高尔顿(钉)板演示试验
以球槽的编号为横坐标,以小球落 入各个球槽内的频
率U值kk为纵坐标,可以画出频率分布直方图 图2.4 2.
频率/ 组距 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
解析式推导
表示总体的平均数与标准差
记忆不作要 求
求出小球落 在(a, b]上的概率
0
ab
若用X表示落下的小球第1次与高尔顿板底部接触时的
坐标,则X是一个随机变量.X落在区间(a,b]的概率(阴
影部分的面积)为:
b
P(a X b) a m, (x)dx
不要求
1.正态分布定义 y
如果对于任何实数 a<b,随机变量X满足:
(2)正态分布完全由参数 μ 和 σ 确定,因此正态分布常记
作 N(μ,σ2) .如果随机变量 X 服从正态分布, 则记为 X~N(μ,σ2) .
3.正态变量在三个特殊区间内取值的概率 (1)P(μ-σ<X≤μ+σ)≈ 0.682 7 ;
(2)P(μ-2σ<X≤μ+2σ)≈ 0.954 5 ;
(3)P(μ-3σ<X≤μ+3σ)≈ 0.997 3 .
解:(1)由 X~N(2,9)可知,密度函数关于 直线 x=2 对称(如图所示). ∵P(X>c+1)=P(X<c-1), 故有 2-(c-1)=(c+1)-2,∴c=2. (2)P(-4<X≤8)=P(2-2×3<X≤2+2×3) =P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.954 5.
正态分布的实际应用 [典例] 在某次数学考试中,考生的成绩 X 服从正态分布, 即 X~N(100,100),已知满分为 150 分. (1)试求考试成绩 X 位于区间(80,120]内的概率; (2)若这次考试共有 2 000 名考生参加,试估计这次考试及格 (不小于 90 分)的人数.
人教版高中数学选修2-3-正态分布公开课课件
某种产品的寿命(使用时间)是一个随机变量X, 它可以取大于等于0的所有数值.怎样描述这样 的随机变量的分布情况呢?
设x表示产品的寿命(单位:h),如果我们对该产品 有如下的了解: 寿命小于500 h的概率为0.71, 寿命在500~800 h之间的概率为0.22, 寿命在800 ~1000 h之间的概率为0.07, 这样我们可以画出大致的图像(见教材)图像比较简单, 例如它没有告诉我们寿命在200 ~ 400 h之间的概率, 如果我们想了解更多,图中的区间会分的更细,为了完 全了解产品的寿命的分布情况,需要将区间无限细分,最 总我们会得到一条曲线(如下页图所示),这条曲线称为 随机变量X的分布密度曲线,这条曲线对应的函数称为X的 分布密度函数.
-3 -2 -1 0 1 2 3 x
(4)当 x∈(-∞,μ] 时f (x)为增函数.
当x∈(μ,+∞) 时f (x)为减函数. 正态曲线
正态密O μ一定
x
均值m表明了总体的重 心所在,标准差s 表明了 总体的离散程度。
正态曲线的性质
(1)曲线关于直线x=μ对称.
σ=0.5
示总式体中的的平实均数数m与标、准s差(.s不同>的0m) 是,参数s ,分对别应表着
不同的正态密度曲线
正态分布密度函数的特征
f (x)
1
e x (
(x )2 2s 2
,
)
2 s
(1)当x = μ 时,函数值为最大.
(2)f (x) 的值域为
(0,
1]
2 s
X=μ
σ
(3) f (x) 的图象关于 x =μ 对称.
(2)曲线在x轴上方,与x轴不相交. (3)在x=μ时位于最高点.