题目
某工厂有400 台同类机器,各台机器发生故障的概率都是0.02.假设各台机器工-|||-作是相互独立的,试求机器出故障的台数不少于2的概率.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查二项分布的正态近似以及中心极限定理的应用。
解题思路:
- 明确题目中机器故障次数服从二项分布$B(n=400, p=0.02)$;
- 当试验次数$n$较大时,利用中心极限定理将二项分布近似为正态分布$N(\mu, \sigma^2)$;
- 通过标准化将二项分布问题转化为标准正态分布问题,结合连续性修正(题目未体现,但实际计算中建议使用);
- 查标准正态分布表计算概率。
步骤1:确定分布参数
设机器故障台数为$X$,则$X \sim B(400, 0.02)$。
计算期望$\mu = E(X) = np = 400 \times 0.02 = 8$,方差$\sigma^2 = D(X) = np(1-p) = 400 \times 0.02 \times 0.98 = 7.84$,标准差$\sigma = \sqrt{7.84} = 2.8$。
步骤2:应用中心极限定理
当$n$较大时,$X$近似服从正态分布$N(8, 7.84)$。
将$X$标准化为标准正态变量$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$,则:
$P(X \geq 2) = 1 - P(X < 2) = 1 - P(X \leq 1).$
步骤3:标准化与查表
将$X=1$标准化:
$Z = \frac{1 - 8}{2.8} \approx -2.1429.$
查标准正态分布表得$\Phi(-2.14) \approx 0.0162$,因此:
$P(X \geq 2) = 1 - 0.0162 = 0.9838.$