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题目

在次品率为1-|||-6的一批产品中,任意抽取300件,试计算在抽取的产品中次品件数在40到60间的概率。已知标准正态分布函数1-|||-6(x)的值:1-|||-6 (1.55)=0.9394,1-|||-6 (1.20)=0.8849,1-|||-6 (0.12)=0.5478

在次品率为的一批产品中,任意抽取300件,试计算在抽取的产品中次品件数在40到60间的概率。已知标准正态分布函数(x)的值: (1.55)=0.9394, (1.20)=0.8849, (0.12)=0.5478

题目解答

答案

设在抽取的产品中次品件数为,则可以看作300次重复独立试验中次品出现的次数,在每次试验中,次品出现的概率是,因此服从

=2 (1.55)1=20.93941=0.8788

解析

考查要点:本题主要考查二项分布的正态近似应用,以及如何利用标准正态分布函数计算概率。

解题核心思路:

  1. 识别分布类型:抽取次数固定(300次),每次试验独立,次品率已知(1/6),因此次品件数服从二项分布$B(300, \dfrac{1}{6})$。
  2. 正态近似条件:当试验次数$n$较大时,二项分布可用正态分布近似。计算均值$\mu = np$和方差$\sigma^2 = np(1-p)$。
  3. 标准化与连续性修正:将离散变量转换为连续变量时,需对区间端点进行连续性修正,再转化为标准正态分布变量$Z$。
  4. 查标准正态分布表:根据修正后的$Z$值,计算概率差。

破题关键:

  • 正确计算均值与方差:$\mu = 300 \times \dfrac{1}{6} = 50$,$\sigma = \sqrt{300 \times \dfrac{1}{6} \times \dfrac{5}{6}} = 5$。
  • 应用连续性修正:将区间$[40, 60]$修正为$[39.5, 60.5]$,避免误差。

设次品件数为$\xi$,则$\xi \sim B\left(300, \dfrac{1}{6}\right)$。当$n$较大时,可用正态分布近似:

  1. 计算均值与标准差:
    $\mu = np = 300 \times \dfrac{1}{6} = 50, \quad \sigma = \sqrt{np(1-p)} = \sqrt{300 \times \dfrac{1}{6} \times \dfrac{5}{6}} = 5.$

  2. 连续性修正:
    将离散区间$40 \leq \xi \leq 60$修正为连续区间$39.5 \leq X \leq 60.5$。

  3. 标准化:
    $Z_1 = \dfrac{39.5 - 50}{5} = -2.1, \quad Z_2 = \dfrac{60.5 - 50}{5} = 2.1.$

  4. 查标准正态分布表:
    $P(-2.1 \leq Z \leq 2.1) = \Phi(2.1) - \Phi(-2.1) = 0.9821 - 0.0179 = 0.9642.$

注意:原答案未使用连续性修正且方差计算错误,导致结果偏差。正确结果应为$0.9642$。

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