题目
某车间有同型号机床200部,每部开动的概率为 0.7.假定各机床开关是独立的,开动时每部要消耗电能15个单位,问电厂最少要供应这个车间多少单位电能,才能以95%的概率,保证不致因供电不足而影响生产.
某车间有同型号机床200部,每部开动的概率为 0.7.假定各机床开关是独立的,开动时每部要消耗电能15个单位,问电厂最少要供应这个车间多少单位电能,才能以95%的概率,保证不致因供电不足而影响生产.
题目解答
答案
解:记200部机床中开动的机床部数为X,则X~b(200,0.7).
由中心极限定理,有
P{X≤k}≈Φ
≥0.95,
查表得:
=1.65,
解得 k≈151
因为电厂最少要供应的电能是k
15,所以所需电量为 151×15=2265个单位。
故本题答案为电厂最少要供应这个车间2265个单位电能,才能以95%的概率,保证不致因供电不足而影响生产。
解析
步骤 1:定义随机变量
设X为200部机床中开动的机床部数,X服从二项分布,即X~b(200,0.7)。
步骤 2:应用中心极限定理
由于n=200较大,根据中心极限定理,X的分布可以用正态分布近似,即X~N(μ,σ^2),其中μ=np=200×0.7=140,σ^2=np(1-p)=200×0.7×0.3=42,σ=√42。
步骤 3:计算概率
要保证以95%的概率不致因供电不足而影响生产,即P{X≤k}≥0.95,其中k为开动的机床部数。根据正态分布的性质,有P{X≤k}≈Φ$(\dfrac {k-140}{\sqrt {42}})$≥0.95,查标准正态分布表得Φ(1.65)≈0.95,因此有$\dfrac {k-140}{\sqrt {42}}$≥1.65,解得k≥151。
步骤 4:计算所需电能
每部机床开动时消耗电能15个单位,因此所需电能为151×15=2265个单位。
设X为200部机床中开动的机床部数,X服从二项分布,即X~b(200,0.7)。
步骤 2:应用中心极限定理
由于n=200较大,根据中心极限定理,X的分布可以用正态分布近似,即X~N(μ,σ^2),其中μ=np=200×0.7=140,σ^2=np(1-p)=200×0.7×0.3=42,σ=√42。
步骤 3:计算概率
要保证以95%的概率不致因供电不足而影响生产,即P{X≤k}≥0.95,其中k为开动的机床部数。根据正态分布的性质,有P{X≤k}≈Φ$(\dfrac {k-140}{\sqrt {42}})$≥0.95,查标准正态分布表得Φ(1.65)≈0.95,因此有$\dfrac {k-140}{\sqrt {42}}$≥1.65,解得k≥151。
步骤 4:计算所需电能
每部机床开动时消耗电能15个单位,因此所需电能为151×15=2265个单位。