6.设某城市男子身高 sim N(170,36),-|||-(1)问应如何选择公共汽车车门的高度,才能使男子与车门碰头的机会小于0.01;-|||-(2)若车门高为182c m,求100个男子中与车门碰头的人数不多于2个的概率.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查正态分布的应用及二项分布的泊松近似,涉及概率计算和实际问题的转化。
解题思路:
- 第一问:确定车门高度使碰头概率小于0.01,需将实际问题转化为标准正态分布,找到对应分位数,再反推原始数据范围。
 - 第二问:计算100人中碰头人数不超过2的概率,需先求单次碰头概率,再用二项分布结合泊松近似简化计算。
 
破题关键:
- 标准化转换:将实际身高转化为标准正态变量,利用标准正态分布表查分位数。
 - 泊松近似条件:当试验次数$n$较大且概率$p$较小时,二项分布可用泊松分布近似,简化计算。
 
第(1)题
确定碰头概率对应的分位数
设车门高度为$c$,要求$P(X > c) \leq 0.01$。将$X$标准化:
$P\left(\frac{X - 170}{6} > \frac{c - 170}{6}\right) \leq 0.01$
查标准正态分布表,右侧概率0.01对应的分位数为$z = 2.33$,因此:
$\frac{c - 170}{6} = 2.33 \implies c = 170 + 6 \times 2.33 = 183.98 \, \text{cm}$
结论
车门高度应设为184cm(向上取整)。
第(2)题
计算单次碰头概率
车门高182cm时,单个男子碰头的概率:
$p = P(X > 182) = P\left(\frac{X - 170}{6} > \frac{182 - 170}{6}\right) = P(Z > 2) = 1 - \Phi(2) = 1 - 0.9772 = 0.0228$
建立泊松近似模型
设$Y$为100人中碰头人数,$Y \sim \text{B}(100, 0.0228)$。因$n=100$较大,$p=0.0228$较小,用泊松分布近似,参数$\lambda = np = 2.28$。
计算累积概率
$\begin{aligned}P(Y \leq 2) &= e^{-2.28} \left(1 + 2.28 + \frac{2.28^2}{2}\right) \\&\approx 0.1013 \times (1 + 2.28 + 2.6244) \\&\approx 0.1013 \times 5.9044 \approx 0.6013\end{aligned}$