题目
将一温度调节器放置在贮存着某种液体的容器内,调节器整定在d℃,液体的温度X(以℃计)是一个随机变量,且X~N(d,0.52).(1)若d=90℃,求X小于89℃的概率.(2)若要求保持液体的温度至少为80℃的概率不低于0.99,问d至少为多少?
将一温度调节器放置在贮存着某种液体的容器内,调节器整定在d℃,液体的温度X(以℃计)是一个随机变量,且X~N(d,0.52).
(1)若d=90℃,求X小于89℃的概率.
(2)若要求保持液体的温度至少为80℃的概率不低于0.99,问d至少为多少?
(1)若d=90℃,求X小于89℃的概率.
(2)若要求保持液体的温度至少为80℃的概率不低于0.99,问d至少为多少?
题目解答
答案
解:(1)P(ξ<89)=F(89)=Φ($\frac{89-90}{0.5}$)
=Φ(-2)=1-Φ(2)=1-0.9772=0.0228.
(2)由已知d满足0.99≤P(ξ≥80),
即1-P(ξ<80)≥1-0.01,∴P(ξ<80)≤0.01.
∴Φ($\frac{80-d}{0.5}$)≤0.01=Φ(-2.327).
∴$\frac{80-d}{0.5}$≤-2.327.
∴d≥81.1635.
故d至少为81.1635.
=Φ(-2)=1-Φ(2)=1-0.9772=0.0228.
(2)由已知d满足0.99≤P(ξ≥80),
即1-P(ξ<80)≥1-0.01,∴P(ξ<80)≤0.01.
∴Φ($\frac{80-d}{0.5}$)≤0.01=Φ(-2.327).
∴$\frac{80-d}{0.5}$≤-2.327.
∴d≥81.1635.
故d至少为81.1635.
解析
步骤 1:计算X小于89℃的概率
根据题目,X~N(d,0.5^{2}),其中d=90℃。因此,X~N(90,0.5^{2})。我们需要计算P(X<89)。
步骤 2:标准化
将X标准化为标准正态分布,即Z=(X-d)/σ,其中σ=0.5。因此,Z=(X-90)/0.5。我们需要计算P(Z<(89-90)/0.5)=P(Z<-2)。
步骤 3:查标准正态分布表
查标准正态分布表,得到P(Z<-2)=1-Φ(2)=1-0.9772=0.0228。
步骤 4:计算d的最小值
根据题目,要求P(X≥80)≥0.99。即1-P(X<80)≥0.99,因此P(X<80)≤0.01。将X标准化为Z=(X-d)/0.5,得到P(Z<(80-d)/0.5)≤0.01。查标准正态分布表,得到(80-d)/0.5≤-2.327。解得d≥81.1635。
根据题目,X~N(d,0.5^{2}),其中d=90℃。因此,X~N(90,0.5^{2})。我们需要计算P(X<89)。
步骤 2:标准化
将X标准化为标准正态分布,即Z=(X-d)/σ,其中σ=0.5。因此,Z=(X-90)/0.5。我们需要计算P(Z<(89-90)/0.5)=P(Z<-2)。
步骤 3:查标准正态分布表
查标准正态分布表,得到P(Z<-2)=1-Φ(2)=1-0.9772=0.0228。
步骤 4:计算d的最小值
根据题目,要求P(X≥80)≥0.99。即1-P(X<80)≥0.99,因此P(X<80)≤0.01。将X标准化为Z=(X-d)/0.5,得到P(Z<(80-d)/0.5)≤0.01。查标准正态分布表,得到(80-d)/0.5≤-2.327。解得d≥81.1635。