题目
某市 500 名 10 岁正常男孩中,有 95%的人体重在 18~30kg 范围内,由此可知此 500 名男孩体重的标准差等于:A. 2kgB. 2.326kgC. 6.122kgD. 3.061kgE. 6kg
某市 500 名 10 岁正常男孩中,有 95%的人体重在 18~30kg 范围内,由此可知此 500 名男孩体重的标准差等于:
A. 2kg
B. 2.326kg
C. 6.122kg
D. 3.061kg
E. 6kg
题目解答
答案
B. 2.326kg
解析
本题考查正态分布的性质及标准差的计算。解题思路是先明确在正态分布中,已知某一范围内的比例,可利用正态分布的标准化变换公式$Z = \frac{X-\mu}{\sigma}$(其中$Z$为标准正态分布变量,$X$为原始变量,$\mu$为均值,$\sigma$为标准差),结合标准正态分布表来求解标准差$\sigma$。
已知某市$500$名$10$岁正常男孩体重服从正态分布,且$95\%$的人体重在$18\sim30kg$范围内。在正态分布中,均值$\mu$位于区间的中间位置,所以先计算均值$\mu$:
$\mu=\frac{18 + 30}{2}=24kg$
因为正态分布是对称的,$95\%$的面积在区间$(18,30)$内,那么两侧尾部的面积之和为$1 - 95\%=5\%$,每侧尾部的面积为$\frac{5\%}{2}=2.5\%$。
查标准正态分布表,可得$P(Z\lt z_{0.025}) = 0.025$时,$z_{0.025}=-1.96$;$P(Z\lt z_{0.975}) = 0.975$时,$z_{0.975}=1.96$。
对于下限$X_1 = 18kg$,根据标准化变换公式$Z=\frac{X-\mu}{\sigma}$,此时$Z=-1.96$,$X = 18$,$\mu = 24$,代入可得:
$-1.96=\frac{18 - 24}{\sigma}$
解这个方程求$\sigma$:
$-1.96\sigma=18 - 24=-6$
$\sigma=\frac{-6}{-1.96}\approx2.326kg$