题目
5 、 掷 一 均 匀 硬 币 10000 次 , 表 示 出 现 正 面 的 次 数 , 试 用 中 心 极 限 定 理 计 算p(5100<<10000)=___________。已知,0,1F(1)=0.8413,0,1F(2)=0.9772,0,1F(100)=1。
5 、 掷 一 均 匀 硬 币 10000 次 , 表 示 出 现 正 面 的 次 数 , 试 用 中 心 极 限 定 理 计 算p{5100<<10000}=___________。已知,0,1F(1)=0.8413,0,1F(2)=0.9772,0,1F(100)=1。
题目解答
答案
答案:0.0228
解析
考查要点:本题主要考查中心极限定理在二项分布近似正态分布中的应用,以及如何利用标准正态分布函数计算概率。
解题核心思路:
- 识别二项分布参数:硬币均匀,每次试验成功(正面)概率$p=0.5$,试验次数$n=10000$。
- 计算均值与标准差:二项分布的均值$\mu = np$,标准差$\sigma = \sqrt{np(1-p)}$。
- 标准化处理:将题目中的次数范围转化为标准正态分布的$Z$值。
- 利用标准正态分布函数:通过给定的$\Phi(1)=0.8413$,$\Phi(2)=0.9772$,$\Phi(100)=1$,计算概率差。
破题关键点:
- 正确应用中心极限定理,将二项分布近似为正态分布。
- 准确计算上下限对应的$Z$值,并结合标准正态分布函数求解。
步骤1:确定二项分布参数
- 试验次数$n=10000$,成功概率$p=0.5$。
- 均值$\mu = np = 10000 \times 0.5 = 5000$。
- 方差$\sigma^2 = np(1-p) = 10000 \times 0.5 \times 0.5 = 2500$,标准差$\sigma = \sqrt{2500} = 50$。
步骤2:标准化处理
- 下限$X=5100$对应的$Z$值:
$Z_1 = \frac{5100 - \mu}{\sigma} = \frac{5100 - 5000}{50} = 2$ - 上限$X=10000$对应的$Z$值:
$Z_2 = \frac{10000 - \mu}{\sigma} = \frac{10000 - 5000}{50} = 100$
步骤3:计算概率
- 根据标准正态分布函数$\Phi(Z)$:
$P(5100 < X < 10000) = \Phi(Z_2) - \Phi(Z_1) = \Phi(100) - \Phi(2)$ - 代入已知值$\Phi(100)=1$,$\Phi(2)=0.9772$:
$P = 1 - 0.9772 = 0.0228$