内容正文:
正态分布
一、学习目标
1. 了解正态曲线的特点和函数表达式.
2. 结合实例,理解正态分布的3原则,会用正态分布解决一些实际问题.
3. 结合实例,在理解3原则的过程中,体会统计思想.
二、导学方案
1. 阅读教材第65页至66页第10行,回答下列问题:
(1)什么是概率密度曲线?概率密度曲线有什么特点?
(2)_______型随机变量的概率密度曲线反映变化规律所起的作用和_______型随机变量的________的作用是相同的;要计算落在区间内的概率,只需要计算________________即可。
2. 阅读教材第66页第11行至第17行,回答下列问题:
(1)表示什么样随机现象的随机变量的概率分布近似服从正态分布?
(2)举几个你认为可能满足正态分布的随机现象的例子。
3. 阅读教材第66页第18行至67页第4行,回答下列问题:
(1)写出正态变量概率密度曲线的函数表达式:
其中参数满足__________________,这里代表_______,代表_______。期望为、标准差为的正态分布通常记作___________。
(2)请分析函数的单调性和对称性,并解释这两个函数性质在函数作图时的应用。
(3)正态曲线的性质:
①曲线在轴的上方,并且关于直线对称,可以说确定正态曲线的_______;
②曲线在时处于最高点,并由此处向左右两边延伸时,曲线逐渐降低,呈现“中间高,两边低”的形状;
③越大,曲线越“矮胖”;越小,曲线越“高瘦”,可以说确定正态曲线的_______。
4. 阅读教材第67页第5行至结束,回答下列问题:
(1)正态变量在区间内,取值的概率分别是________,________,________。
(2)叙述正态分布的原则。
(3)正态分布的原则有什么用?
(4)是否可以通过计算,提出正态分布的“原则”或“原则”?你如何看待这两个 “新原则”?
三、参考练习题
(1)某糖厂用自动打包机打包,每包重量(kg)服从正态分布.一公司从该糖厂进货1500包,试估计重量在下列范围内的糖包数量:
①;
②.
(2)某种直尺的标准长度(单位:dm)近似服从正态分布,为检测一批该种直尺是否符合标准,质检员从中随机抽取了10把,长度如下:1.713,1.741,1.669,1.732,1.699,1.703,1.729,1.695,1.687,1.687.你认为这批尺子符合标准吗?
四、扩展资源
1. 正态分布的原则
服从正态分布的随机变量的概率密度函数为
利用微积分的知识可以知道,
对于一般的,这个概率的数值是很难计算的,常需要使用数学计算软件,如Matlab,Mathematics等,这是很不方便的。而对于普通的定量统计分析,正态分布在这三个区间内取值的概率已经够用、好用,这正是正态分布原则对应的区间概率流行的原因之一。
2. 正态分布的本质
正态分布另一个重要的性质是普适性,测量的误差,人的身高、体重,工厂产品的尺寸,大型考试的成绩等等都近似服从正态分布,这是为什么呢?
事实上,这是因为有著名的中心极限定理:
定理(Levy-Lindeberg中心极限定理):
设是相互独立、同分布的随机变量序列,且有有限的数学期望与方差,则对任意的实数,有
这个定理表明,当很大时,近似服从正态分布,这就是教材中关于正态分布的叙述的来源:
“由一些互相独立的偶然因素所引起的,而每一个这种偶然因素在总体变化中都只是起着均匀、微小的作用。”
利用这个定理,请尝试推理“二项分布的极限分布是正态分布”,也就是:
如果是相互独立、同分布的随机变量序列,且均服从两点分布,则有:
这就能解释,为什么随着的变大,的频率分布直方图向“钟形曲线”靠近的原因。
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正态分布
2020年海淀区空中课堂
高二年级数学学科
1
学习目标
学习重难点
正态分布的性质的理解
1
正态曲线
2
3
正态分布的应用
CONTENTS
目 录
4
正态曲线
01
我们常听说:数据量越大,统计研究的结果越容易接近真实。当数据量很大时,数据的分布会出现什么新的特点吗?
5
正态曲线
例1. 有一枚质地不均匀的硬币,随机的掷一次该硬币,出现正面的概率是0.7,出现反面的概率是0.3。随机掷n次这个硬币,用随机变量X表示出现正面的次数。
对不同的n,可以用X的分布列来刻画其分布情况。有没有更直观的方法能看出X的分布情况呢?
数据的可视化:频率分布直方图
正态曲线
正态曲线
随着n越大,频率直方图上面的折线越接近一条“钟形曲线”。
这是不是偶然的呢?
正态曲线
例2. 某钢铁加工厂生产内径25.40mm的钢管,为了检测产品的质量,从一批产品中任取100件检测,测得它们的实际尺寸如右表。
数据较为杂乱,为了直观的看出样本数据