8.3 正态分布 同步练习 (含详解)2024-2025学年高二数学苏教版(2019)选择性必修第二册

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8.3 正态分布 同步练习 (含详解)2024-2025学年高二数学苏教版(2019)选择性必修第二册

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8.3 正 态 分 布
一、 单项选择题
1 设随机变量X~N(1,32),若P(X≤c)=P(X>c),则c等于(  )
            
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
2 (2024宿州月考)设随机变量X服从正态分布N(2,σ2),且P(X<4)=0.9,则P(0A. 0.3 B. 0.4 C. 0.5 D. 0.9
3 在某地区的高三第一次联考中,数学考试成绩近似服从正态分布N(105,σ2)(σ>0),试卷满分150分,统计结果显示数学成绩高于120分的人数占总人数的,数学考试成绩在90分到105分(含90分和105分)之间的人数为600,则可以估计参加本次联考的总人数约为(  )
A.1 200    B. 1 600   C. 2 000   D. 2 400
4 已知某中学高二年级学生某次考试的数学成绩X(单位:分)近似服从正态分布N(95,σ2),且P(X<110)=0.8,从这些学生中任选一位,其数学成绩落在区间(80,95)内的概率为(  )
A. 0.3   B. 0.4   C. 0.5   D. 0.6
5 (2024长春月考)某校高二年级男生的身高X(单位:cm)近似服从正态分布N(172,),若X的值在区间(160,176)内的概率约为0.84,则n的值约为(参考数据:P(μ-σA. 3 B. 4 C. 5 D. 6
6 一车间有3台车床加工同一型号的零件,且3台车床加工的零件数X(单位:件)均服从正态分布N(30,σ2).假设3台车床均能正常工作,若P(25A. B. C. D.
二、 多项选择题
7 关于正态密度曲线f(x)=e-,下列说法中正确的是(  )
A. 曲线关于直线x=μ对称
B. 曲线的峰值为f(x)=
C. σ越大,曲线越“矮胖”
D. 对任意σ>0,曲线与x轴围成的面积总为1
8 (2024聊城一模)在一次数学学业水平测试中,某市高一全体学生的成绩X~N(μ,σ2),且E(X)=80,D(X)=400,规定测试成绩不低于60分者为及格,不低于120分者为优秀,令P(|X-μ|≤σ)=m,P(|X-μ|≤2σ)=n,则下列结论中正确的是(  )
A. μ=80,σ=400
B. 从该市高一全体学生中随机抽取一名学生,该生测试成绩及格但不优秀的概率为
C. 从该市高一全体学生中(数量很大)依次抽取两名学生,这两名学生恰好有一名测试成绩优秀的概率为
D. 从该市高一全体学生中随机抽取一名学生,在已知该生测试成绩及格的条件下,该生测试成绩优秀的概率为
三、 填空题
9 (2024潍坊期中)已知随机变量X~N(2,σ2),且P(X<4)=0.8,则P(210 某城市每年6月份的平均气温t(单位:℃)近似服从正态分布N(28,σ2),若P(28≤t≤30)=0.3,则可估计该城市6月份平均气温低于26 ℃的天数为_________.
11 对一个零件进行n次尺寸测量,以n次测量结果的平均值作为该零件尺寸的最后结果.记零件尺寸的最后结果为随机变量X,若X~N(50,),为使零件尺寸的最后结果在区间(49.6,50.4)内的概率不小于0.954 5,则至少需要测量________次.(若X~N(μ,σ2),则P(μ-2σ四、 解答题
12 学校准备筹建数学建模学习中心,为了解学生数学建模能力,专门对高二报名的100名学生进行了数学建模测试,得分在45~95之间,分为[45,55),[55,65),[65,75),[75,85),[85,95]五组,得到如图所示的频率直方图,其中第三组的频数为40.
(1) 请根据频率直方图估计样本的平均数和方差s2(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);
(2) 根据样本数据,可认为参与建模测试的学生分数X近似服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.
①求P(47.2②学校为鼓励学生积极参与数学建模活动,决定对本次测试中90.8分以上的同学进行表彰.若某班正好有6人参与了这次测试,求这个班至少有1人获得表彰的概率.
参考数据:若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ13 (2024四川模拟)新高考改革后部分省份采用“3+1+2”高考模式,“3”指的是语文、数学、外语三门为必选科目,“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“3+1+2”模式选科,求甲、乙两名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,从当地不同的学校中抽取高一学生4 000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N(245,552).
①估计4 000名学生中成绩介于190分到355分之间的有多少人(结果保留到个位);
②该地某校对外宣传“我校200人参与此次网络测试,有12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是否可信.
附:P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682 7,P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954 5,P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997 3.
8.3 正 态 分 布
1. B 由P(X≤c)=P(X>c),得正态密度曲线关于直线x=c对称.因为随机变量X~N(1,32),所以c=1.
2. B 由题意,得P(X≥4)=0.1,则P(03. C 设X表示数学考试成绩,则P(X>120)=P(X<90)=.又P(X≤105)=,所以P(90≤X≤105)=-=,故参加本次联考的总人数约为600÷=2 000.
4. A 因为X~N(95,σ2),所以P(X<95)=0.5.又P(X<110)=0.8,所以P(955. D 因为X~N(172,),所以μ=172,σ=.因为P(1606. C 设加工的零件数超过35件的台数为ξ,每台加工的零件数超过35件的概率P==.由题意,得ξ~B(3,),则这3台车床每天加工的零件数至少有一台超过35件的概率P=1-P(ξ=0)=1-(1-)3=.
7. ACD 对于A,根据正态密度曲线f(x)=可知,f(μ+x)=,f(μ-x)=e,故f(μ-x)=f(μ+x),所以曲线关于直线x=μ对称,故A正确;对于B,当x=μ时,f(x)的峰值为,故B不正确;对于C,当σ越大时,f(x)的峰值越小,所以曲线形状越“矮胖”,故C正确;对于D,由正态密度曲线的特点知,曲线与x轴围成的面积总为1,故D正确.故选ACD.
8. BCD 对于A,由E(X)=80,D(X)=400,得μ=80,σ2=400,故A错误;对于B,由μ=80,σ2=400,得X~N(80,202),则μ-σ=80-20=60,μ+2σ=80+2×20=120,故P(60≤X≤100)=m,P(40≤X≤120)=n,则P(100≤X≤120)=,则P(60≤X<120)=+m=,即从该市高一全体学生中随机抽取一名学生,该生测试成绩及格但不优秀的概率为,故B正确;对于C,P(X≥120)=,则从该市高一全体学生中(数量很大)依次抽取两名学生,这两名学生恰好有一名测试成绩优秀的概率为P=2××(1-)=,故C正确;对于D,P(X≥60)=+,又P(X≥120)=,故从该市高一全体学生中随机抽取一名学生,在已知该生测试成绩及格的条件下,该生测试成绩优秀的概率为=,故D正确.故选BCD.
9. 0.3 因为X~N(2,σ2),且P(X<4)=0.8,所以P(X≤2)=0.5,则P(210. 6 因为每年6月份的平均气温t近似服从正态分布N(28,σ2),所以μ=28.因为P(28≤t≤30)=0.3,所以P(26≤t≤28)=0.3,所以P(t<26)=0.5-0.3=0.2,所以估计该城市6月份平均气温低于26 ℃的天数为0.2×30=6.
11. 25 由正态曲线的对称性知,要使零件尺寸的最后结果在区间(49.6,50.4)内的概率不小于0.954 5,则(μ-2σ,μ+2σ) (49.6,50.4).又μ=50,σ=,所以2σ≤0.4,即2≤,解得n≥25,所以为使零件尺寸的最后结果在区间(49.6,50.4)内的概率不小于0.954 5,则至少需要测量25次.
12. (1) 由频率直方图可知组距为10,第三组的频数为40,总共有100人,
则第三组的频率为=0.4.
根据频率之和为1,可知第4组的频率为1-0.1-0.25-0.4-0.1=0.15,
所以=50×0.1+60×0.25+70×0.4+80×0.15+90×0.1=69,
s2=(50-69)2×0.1+(60-69)2×0.25+(70-69)2×0.4+(80-69)2×0.15+(90-69)2×0.1=119.
(2) ①因为μ==69,σ2=s2=119,所以σ=≈10.9,
P(47.2≈=0.818 6.
②记“6人中至少1人获得表彰”为事件A.
因为P(X>90.8)=P(X>μ+2σ)=≈=0.022 75,
所以P(A)=1-P()=1-(1-0.022 75)6≈1-0.87=0.13.
13. (1) 甲、乙两名学生必选语文、数学、外语.
若另一门相同的为物理、历史中的一门,有C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,则有CC=6(种),共2×6=12(种);
若另一门相同的为生物学、化学、思想政治、地理4门中的一门,则有ACA=48(种),
所以甲、乙两个学生恰有四门学科相同的选法种数为12+48=60.
(2) ①设此次网络测试的成绩为X,
则X~N(245,552).
由题意知,μ=245,σ=55,μ+2σ=245+110=355,μ-σ=245-55=190,
则P(190≤X≤355)≈0.682 7+=0.818 6,
所以4 000×0.818 6=3 274.4≈3 274,
故估计4 000名学生中成绩介于190分到355分之间的约有3 274人.
②不可信.
μ+3σ=245+3×55=410<425,
则P(X>μ+3σ)=≈=0.001 35,
所以4 000名学生中成绩大于410分的人数约为4 000×0.001 35=5.4≈5,
这说明4 000名考生中,只有约5人的成绩高于410分,
所以说“我校200人参与此次网络测试,有12名同学获得425分以上的高分”的宣传语不可信.

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