对于一个学生而言,来参加家长会的家长人数是一个随机变量。设一个学生无家长、1名家长、2名家长来参加会议的概率分别为0.05,0.8,0.15,若班级共有76名学生,设各学生参加会议的家长数相互独立,且服从同一分布,则参加会议的家长数 X 超过 88 的概率为( ). ( 已知 (1.16)=0.877) A 0.112 B 0.113 C 0.121 D 0.123
对于一个学生而言,来参加家长会的家长人数是一个随机变量。设一个学生无家长、1名家长、2名家长来参加会议的概率分别为0.05,0.8,0.15,若班级共有76名学生,设各学生参加会议的家长数相互独立,且服从同一分布,则参加会议的家长数 X 超过 88 的概率为( ).
( 已知 )
A 0.112
B 0.113
C 0.121
D 0.123
题目解答
答案
答案:D
解析:
设表示第i个学生的家长人数,i =1,2....76.
根据其分布,可计算的期望和方差为
设参加会议的总家长数为X,,根据中心极限定理,有
近似服从标准正态分布
所以
选D
解析
考查要点:本题主要考查中心极限定理的应用,涉及期望与方差的计算以及正态分布近似求概率。
解题核心思路:
- 确定单个学生的家长人数分布,计算其期望和方差;
- 总家长数X服从独立同分布随机变量之和,利用中心极限定理近似为正态分布;
- 标准化处理,将所求概率转化为标准正态分布的概率;
- 利用已知的标准正态分布函数值计算最终结果。
破题关键点:
- 正确计算单个学生的期望和方差;
- 总和的期望与方差的线性性质;
- 标准化公式中分子和分母的准确计算;
- 理解题目中给出的Φ(1.16)=0.877的含义,并正确代入公式。
1. 计算单个学生的期望与方差
设第$i$个学生的家长人数为$X_i$,其分布为:
- $P(X_i=0)=0.05$,$P(X_i=1)=0.8$,$P(X_i=2)=0.15$
期望:
$E(X_i) = 0 \times 0.05 + 1 \times 0.8 + 2 \times 0.15 = 1.1$
方差:
$\begin{aligned}E(X_i^2) &= 0^2 \times 0.05 + 1^2 \times 0.8 + 2^2 \times 0.15 = 0 + 0.8 + 0.6 = 1.4 \\D(X_i) &= E(X_i^2) - [E(X_i)]^2 = 1.4 - 1.1^2 = 0.19\end{aligned}$
2. 总家长数的分布
总家长数$X = X_1 + X_2 + \cdots + X_{76}$,根据中心极限定理:
- 期望:$E(X) = 76 \times 1.1 = 83.6$
- 方差:$D(X) = 76 \times 0.19 = 14.44$
- 标准差:$\sqrt{D(X)} = \sqrt{14.44} \approx 3.8$
标准化后:
$Z = \frac{X - 83.6}{\sqrt{14.44}} \approx \frac{X - 83.6}{3.8}$
3. 计算概率
求$P(X > 88)$:
$\begin{aligned}P(X > 88) &= 1 - P(X \leq 88) \\&= 1 - P\left( \frac{X - 83.6}{3.8} \leq \frac{88 - 83.6}{3.8} \right) \\&= 1 - P(Z \leq 1.16) \\&= 1 - 0.877 = 0.123\end{aligned}$