题目
3.某车间生产一种电子器件,月平均产量为9500个,标准差为100个,试用切比雪夫不等式估算车间月产量为9000到10000个的概率.答案:0.96
3.某车间生产一种电子器件,月平均产量为9500个,标准差为100个,试用切比雪夫不等式估算车间月产量为9000到10000个的概率.
答案:0.96
题目解答
答案
设 $X$ 为月产量,均值 $E(X) = 9500$,标准差 $\sigma = 100$,方差 $D(X) = \sigma^2 = 10000$。
目标:估计 $P(9000 < X < 10000)$,即 $P(|X - 9500| < 500)$。
由切比雪夫不等式:
\[
P(|X - \mu| \geq k\sigma) \leq \frac{1}{k^2}
\]
其中 $\mu = 9500$,$\sigma = 100$,$k\sigma = 500$,故 $k = 5$。
代入得:
\[
P(|X - 9500| \geq 500) \leq \frac{1}{25} = 0.04
\]
因此:
\[
P(|X - 9500| < 500) \geq 1 - 0.04 = 0.96
\]
**答案:** $\boxed{0.96}$
解析
本题考察切比雪夫不等式的应用。切比雪夫不等式用于估计随机变量在均值附近某一范围内的概率,公式为$P(|X - \mu| \geq k\sigma) \leq \frac{1}{k^2}$,其中$\mu$为望,$\sigma$为标准差,$k$为偏离均值的标准差倍数。
步骤1:明确已知条件
设$X$为月产量,均值$E(X) = \mu = 9500$,标准差$\sigma = 100$,方差$D(X) = \sigma^2 = 10000$。目标是估算$P(9000 < X < 10000)$。
步骤2:转化目标概率
$9000 < X < 10000$等价于$|X - 9500| < 500$(即$X$与均值的偏差小于500)。
步骤3:计算$k$值
偏差$500$是标准差$\sigma = 100$的$k$倍,即$k\sigma = 500$,解得$k = 500 / 100 = 5$。
步骤4:应用切比雪夫不等式
切比雪夫不等式给出$P(|X - \mu| \geq k\sigma) \leq \frac{1}{k^2}$,代入$k = 5$得:
$P(|X - 9500| \geq 500) \leq \frac{1}{5^2} = 0.04$
步骤5:计算目标概率
$P(|X - 9500| < 500) = 1 - P(|X - 9500| \geq 500) \geq 1 - 0.04 = 0.96$。