题目
将一枚硬币连掷100次,试用隶莫佛--拉普拉斯定理计算出现正面的次数大于60的概 率 .已知 :(1) = 0.8413;(2) = 0.9772 ; 当 x 〉 4 , (x) =1.
将一枚硬币连掷100次,试用隶莫佛--拉普拉斯定理计算出现正面的次数大于60的概 率 .已知 :
(1) = 0.8413;
(2) = 0.9772 ; 当 x 〉 4 ,
(x) =1.
(1) = 0.8413;
(2) = 0.9772 ; 当 x 〉 4 ,
(x) =1.题目解答
答案
解:设 为 掷 100次中出现正面的次数 ,它服从二项分布B ( 100, )
这 里
由 隶 莫 佛 —— 拉 普 拉 斯 定 理 , 得


查 N ( 0, 1 ) 分 布 函 数 表 , 得 P{ 60 〈 100 } = 10.977 = 0.023 .
解析
本题考察隶莫佛--拉普拉斯定理(即二项分布的正态近似)的应用,用于计算独立重复试验中事件发生次数的概率。
步骤1:明确随机变量分布
设$\xi$为100次掷硬币中正面出现的次数,则$\xi\sim B(n,p)$,其中$n=100$(试验次数),$p=0.5$(正面概率,硬币均匀)。
- 期望:$\mu = np = 100\times0.5=50$
- 方差:$\sigma^2 = np(1-p)=100\times0.5\times0.5=25$,标准差$\sigma=5$
步骤2:用隶莫佛--拉普拉斯定理近似
定理指出:当$n$很大时,$\frac{\xi - np}{\sqrt{np(1-p)}}$近似服从标准正态分布$N(0,1)$,即$\frac{\xi - 50}{5}\sim N(0,1)$(近似)。
步骤3:计算$P\{\xi>60\}$
$P\{\xi>60\}=P\{60<\xi\leq100\}$(因$\xi$最大为100),标准化得:
$P\{60<\xi\leq100\}=P\left\{\frac{60-50}{5}<\frac{\xi-50}{5}\leq\frac{100-50}{5}\right\}=P\{2
步骤4:查标准正态分布表
- $P\{Z\leq10\}\approx1$(因$x>4$时$\Phi(x)=1$)
- $P\{Z\leq2\}=\Phi(2)=0.9772$(题目已知)
故:
$P\{2