题目
设成年男子身高 X (cm)服从 N(170,36),某种公共汽车车门高度是按成年男子碰头的概率小于 0.01 来设计的,问车门的高度最少应为()。(Phi(2.33)=0.99)A. 182.98B. 183.98C. 180D. 175
设成年男子身高 $X $(cm)服从 $N(170,36)$,某种公共汽车车门高度是按成年男子碰头的概率小于 0.01 来设计的,问车门的高度最少应为()。($\Phi(2.33)=0.99$)
A. 182.98
B. 183.98
C. 180
D. 175
题目解答
答案
B. 183.98
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及标准化方法的应用,需要将实际问题转化为标准正态分布问题,并利用给定的累积分布函数值求解临界值。
解题核心思路:
- 理解题意:车门高度需满足“碰头概率(即身高超过车门高度的概率)小于0.01”,即求最小的$h$使得$P(X > h) < 0.01$。
- 概率转化:将问题转化为求$P(X \leq h) > 0.99$,再通过标准化将正态分布转化为标准正态分布。
- 利用已知$\Phi(2.33)=0.99$:通过标准正态分布的分位数确定临界值,反推出$h$的最小值。
破题关键点:
- 正确建立不等式:明确$P(X > h) < 0.01$等价于$P(X \leq h) > 0.99$。
- 标准化公式:将$X$转化为标准正态变量$Z$,建立方程求解$h$。
设车门高度为$h$ cm,已知$X \sim N(170, 36)$,即$\mu = 170$,$\sigma = 6$。
目标:找到最小的$h$,使得$P(X > h) < 0.01$。
步骤1:概率转化
根据题意,$P(X > h) < 0.01$等价于:
$P(X \leq h) > 0.99.$
步骤2:标准化处理
将$X$标准化为标准正态变量$Z$:
$Z = \frac{X - \mu}{\sigma} = \frac{X - 170}{6}.$
对应的概率条件转化为:
$P\left(Z \leq \frac{h - 170}{6}\right) > 0.99.$
步骤3:利用$\Phi(2.33)=0.99$
题目给出$\Phi(2.33) = 0.99$,因此需满足:
$\frac{h - 170}{6} \geq 2.33.$
步骤4:解方程求$h$
解不等式:
$h - 170 \geq 2.33 \times 6,$
$h \geq 170 + 13.98 = 183.98.$
结论:车门高度最少应为$183.98$ cm,对应选项B。