内容正文:
选择性必修第三册人教a版 第七章 随机变量及其分布 7.5 正态分布
7.5 正态分布
目标要求
1、通过实例,借助频率分布直方图的几何直观,了解正态曲线的形成和特征;
2、运用GGB软件了解参数对正态曲线的影响,并会求变量对应取值的概率大小;
3、通过学习,培养学生的数学建模能力,提升数据分析、直观想象、数学运算的素养。
重难点
重点:了解正态分布的均值、方差及其含义并会求变量对应取值的概率大小
难点:运用GGB软件了解正态曲线的形成和特征,以及参数对正态曲线的影响
问题引入
问题:自动流水线包装的食盐,每袋标准质量为400 g. 由于各种不可控的因素,任意抽取一袋食盐,它的质量与标准质量之间或多 或少会存在一定的误差(实际质量减去标准质量). 用 X 表示这种误差,则X 是一个连续型随机变量 . 检测人员在一次产品检验中, 随机抽取了100袋食盐,获得误差 X (单位:g)的观测值如下:
-0.6 -1.4 -0.7 3.3 -2.9 -5.2 1.4 0.1 4.4 0.9 -2.6 -3.4 -0.7 -3.2 -1.7 2.9 0.6 1.7 2.9 1.2 0.5 -3.7 2.7 1.1 -3.0 -2.6 -1.9 1.7 2.6 0.4 2.6 -2.0 -0.2 1.8 -0.7 -1.3 -0.5 -1.3 0.2 -2.1 2.4 -1.5 -0.4 3.8 -0.1 1.5 0.3 -1.8 0.0 2..5 3.5 -4.2 -1.0 -0.2 0.1 0.9 1.1 2.2 0.9 -0.6 -4.4 -1.1 3.9 -1.0 -0.6 1.7 0.3 -2.4 -0.1 -1.7 -0.5 -0.8 1.7 1.4 4.4 1.2 -1.8 -3.1 -2.1 -1.6 2.2 0.3 4.8 -0.8 -3.5 -2.7 3.8 1.4 -3.5 -0.9 -2.2 -0.7 1.3 1.5 -1.5 -2.2 1.0 1..3 1.7 -0.9
(1) 如何描述这100个样本误差数据的分布?
(2) 如何构建适当的概率模型刻画误差X的分布?
反复研读课本83-84页,结合课本回顾高一学习的频率直方图并回答问题(用时约2-3分钟)
新知探索
自主探究一、正态分布的定义及性质
思考1:随着样本数据量越来越大,让分组越来越多,组距越来越小,频率分布直方图的轮廓会发生什么变化?
作图区域:
1. 正态密度曲线
把这样的一条光滑的 称为正态密度曲线,简称正态曲线。曲线特点:中间 ,两头 ,左右 。
2. 正态密度函数
若f(x)= ,我们称f(x)为正态密度函数,称它的图像为正态密度曲线。
3. 正态分布
若随机变量X的概率分布密度函数为f(x),则称随机变量X服从正态分布,记为X~N(μ, σ2). E(X)= ; D(X)= ;
特别地,当μ= , σ= 时,称随机变量X服从标准正态分布X~N(0, 1).
4. 正态密度曲线的特点与性质
由X的密度函数及图象可以发现,正态曲线还有以下特点:
(1)曲线是单峰的,它关于直线 对称;
(2)曲线在x=μ处达到峰值(最高点) ,最大值是 ;
(3)正态曲线在x轴 ,两侧与x轴无限接近而 相交;
(4)x轴和曲线之间的区域的面积为 。
合作探究二、参数μ和σ对正态曲线的影响
思考2: 一个正态分布由参数μ和σ完全确定,这两个参数对正态曲线的形状有何影响?它们反映正态分布的哪些特征?
函数角度分析: 图像