题目
某参考书共有490页,平均每页有0.1个印刷错误,假设该书每页印刷错误的个数相互独立且服从泊松分布.利用中心极限定理近似计算,该书印刷错误总数超过70个的概率为多少?(注:Phi(1/7)=0.5568;Phi(3/7)=0.6659;Phi(0.7)=0.7580;Phi(3)=0.9987)
某参考书共有490页,平均每页有0.1个印刷错误,假设该书每页印刷错误的个数相互独立且服从泊松分布.利用中心极限定理近似计算,该书印刷错误总数超过70个的概率为多少?
(注:$\Phi(1/7)=0.5568$;$\Phi(3/7)=0.6659$;$\Phi(0.7)=0.7580$;$\Phi(3)=0.9987$)
题目解答
答案
为了利用中心极限定理近似计算该书印刷错误总数超过70个的概率,我们首先需要确定每页印刷错误的个数的分布参数,然后使用中心极限定理将总印刷错误数近似为正态分布。
1. **确定每页印刷错误的分布参数:**
每页印刷错误的个数服从泊松分布,参数为 $\lambda = 0.1$。
2. **计算总印刷错误数的期望和方差:**
设 $X_i$ 为第 $i$ 页的印刷错误数,$i = 1, 2, \ldots, 490$。总印刷错误数 $X$ 为 $X = X_1 + X_2 + \cdots + X_{490}$。
由于 $X_i$ 独立同分布,且 $E(X_i) = \lambda = 0.1$,$Var(X_i) = \lambda = 0.1$,我们有:
\[
E(X) = 490 \times 0.1 = 49
\]
\[
Var(X) = 490 \times 0.1 = 49
\]
3. **利用中心极限定理近似总印刷错误数的分布:**
根据中心极限定理,当 $n$ 充分大时,$X$ 近似服从正态分布 $N(E(X), Var(X))$,即 $N(49, 49)$。因此,我们可以将 $X$ 标准化为标准正态变量 $Z$:
\[
Z = \frac{X - 49}{\sqrt{49}} = \frac{X - 49}{7}
\]
4. **计算总印刷错误数超过70个的概率:**
我们需要求 $P(X > 70)$。利用标准化变量 $Z$,我们有:
\[
P(X > 70) = P\left(\frac{X - 49}{7} > \frac{70 - 49}{7}\right) = P(Z > 3)
\]
根据标准正态分布表,我们 know:
\[
P(Z > 3) = 1 - P(Z \leq 3) = 1 - \Phi(3)
\]
由题目给出的值,$\Phi(3) = 0.9987$,所以:
\[
P(Z > 3) = 1 - 0.9987 = 0.0013
\]
因此,该书印刷错误总数超过70个的概率为 $\boxed{0.0013}$。