题目
已知在某十字路口,一周事故发生数的数学期望为2.2,标准差为1.4.-|||-(1)以X表示一年(以52周计)此十字路口事故发生数的算术平均,试用中-|||-心极限定理求X的近似分布,并求 overline {X)lt 2} .-|||-(2)求一年事故发生数小于100的概率.
题目解答
答案
解析
中心极限定理是解决本题的核心。无论题目中的原始分布如何,当样本量足够大时,样本均值的分布近似正态分布。
- 第一问的关键是确定样本均值$\overline{X}$的分布参数(均值和方差),再通过标准化转化为标准正态分布求概率。
- 第二问需将总和问题转化为均值问题,再利用中心极限定理求解。
第(1)题
确定$\overline{X}$的分布
- 均值:$\displaystyle E(\overline{X}) = E(X) = 2.2$
- 方差:$\displaystyle D(\overline{X}) = \frac{D(X)}{52} = \frac{1.4^2}{52}$
- 分布:由中心极限定理,$\overline{X} \sim N\left(2.2, \frac{1.4^2}{52}\right)$
计算$P\{\overline{X} < 2\}$
- 标准化:
$Z = \frac{2 - 2.2}{\sqrt{\frac{1.4^2}{52}}} = \frac{-0.2}{\frac{1.4}{\sqrt{52}}} \approx \frac{-0.2}{0.192} \approx -1.04$ - 查标准正态分布表:
$\Phi(-1.04) \approx 0.1492$
因此,$P\{\overline{X} < 2\} \approx 0.1492$
第(2)题
转化总和为均值
设一年事故发生数总和为$\displaystyle S = \sum_{i=1}^{52} X_i$,则$\displaystyle S < 100 \iff \overline{X} = \frac{S}{52} < \frac{100}{52} \approx 1.923$
计算概率
- 标准化:
$Z = \frac{1.923 - 2.2}{\sqrt{\frac{1.4^2}{52}}} = \frac{-0.277}{0.192} \approx -1.44$ - 查标准正态分布表:
$\Phi(-1.44) \approx 0.0755$
因此,$P\{S < 100\} \approx 0.0755$