题目
测量到某一目标的距离时发生的随机误差 -N(20,,-|||-40^2)(单位:m),求在三次测量中至少有一次-|||-误差的绝对值不超过30m的概率.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及对立事件在概率问题中的应用。
解题核心思路:
- 确定单次测量中误差绝对值不超过30m的概率:将正态分布转化为标准正态分布,利用标准正态分布表计算概率。
- 利用对立事件简化计算:三次测量中“至少有一次误差绝对值不超过30m”的对立事件是“三次误差绝对值均超过30m”,通过计算对立事件的概率再取补集。
破题关键点:
- 正态分布标准化:通过公式 $Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$ 将原始正态分布转化为标准正态分布。
- 正确查表计算概率:根据标准化后的Z值,查标准正态分布表得到累积概率并求差。
- 对立事件的应用:通过计算对立事件的概率简化三次独立事件的联合概率。
步骤1:计算单次测量中误差绝对值不超过30m的概率
误差 $S \sim N(20, 40^2)$,需计算 $P(|S| \leq 30)$,即 $P(-30 \leq S \leq 30)$。
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标准化处理:
- 当 $S = 30$ 时,$Z_1 = \frac{30 - 20}{40} = 0.25$。
- 当 $S = -30$ 时,$Z_2 = \frac{-30 - 20}{40} = -1.25$。
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查标准正态分布表:
- $P(Z \leq 0.25) \approx 0.5987$,
- $P(Z \leq -1.25) \approx 0.1056$。
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求概率差:
$P(-30 \leq S \leq 30) = P(Z \leq 0.25) - P(Z \leq -1.25) = 0.5987 - 0.1056 = 0.4931.$
步骤2:计算三次测量中至少有一次误差绝对值不超过30m的概率
- 对立事件:三次误差绝对值均超过30m的概率为 $(1 - 0.4931)^3 = 0.5069^3 \approx 0.1302$。
- 所求概率:
$P = 1 - 0.1302 \approx 0.87.$