题目
一种电梯的最大承载重量为1000千克,假设该电梯一次进入15人,如果每个人的体重(千克)服从N(60,),则超重的概率为( )A.0.0426B.0.0528C.0.0785D.0.0142
一种电梯的最大承载重量为1000千克,假设该电梯一次进入15人,如果每个人的体重(千克)服从N(60,
),则超重的概率为( )
),则超重的概率为( )A.0.0426
B.0.0528
C.0.0785
D.0.0142
题目解答
答案
【答案】
A
【解析】
,
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,
,
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,所以超重概率为
.
.故选:A.
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的性质、独立随机变量和的分布,以及如何将实际问题转化为标准正态分布进行概率计算。
解题核心思路:
- 确定总体重的分布:15人体重之和服从正态分布,均值为各人体重均值之和,方差为各人体重方差之和。
- 标准化处理:将总体重超过1000千克的问题转化为标准正态分布的概率计算。
- 查表求概率:通过标准正态分布表计算对应Z值的累积概率,最终得到超重概率。
破题关键点:
- 正态分布的可加性:独立正态变量之和仍为正态分布。
- 正确计算总体重的均值和方差:均值为$15 \times 60 = 900$,方差为$15 \times 15^2 = 15^3$。
- 标准化公式:$Z = \frac{Y - 900}{\sqrt{15^3}}$,其中$Y$为总体重。
步骤1:确定总体重的分布
设每个人的体重为$X_i \sim N(60, 15^2)$,则15人体重之和$Y = X_1 + X_2 + \cdots + X_{15}$服从正态分布:
$Y \sim N\left(15 \times 60, 15 \times 15^2\right) = N(900, 15^3)$
步骤2:标准化处理
将$Y$标准化为标准正态变量$Z$:
$Z = \frac{Y - 900}{\sqrt{15^3}}$
超重概率为:
$P(Y > 1000) = P\left(Z > \frac{1000 - 900}{\sqrt{15^3}}\right)$
步骤3:计算Z值
计算分母$\sqrt{15^3} = 15^{3/2} \approx 58.09$,则:
$Z \approx \frac{100}{58.09} \approx 1.72$
步骤4:查标准正态分布表
查得$Z = 1.72$对应的累积概率为$0.9573$,因此:
$P(Y \leq 1000) = 0.9573 \quad \Rightarrow \quad P(Y > 1000) = 1 - 0.9573 = 0.0427$
四舍五入后为$0.0426$,对应选项A。