题目
在总体N(52,6.3^2 )中随机抽取一容量为36的样本,求样本均值X落在-|||-50.8到53.8之间的概率.
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查正态分布下样本均值的分布性质及标准化转换方法,需要掌握中心极限定理的应用以及标准正态分布的概率计算。
解题核心思路:
- 确定样本均值的分布:由于总体服从正态分布,样本均值$\overline{X}$也服从正态分布,其均值为总体均值,方差为总体方差除以样本容量。
- 标准化转换:将样本均值的区间转化为标准正态分布变量$Z$的区间,利用标准正态分布表计算概率。
破题关键点:
- 正确计算样本均值的方差和标准差:$D(\overline{X}) = \frac{\sigma^2}{n}$,其中$\sigma=6.3$,$n=36$。
- 准确进行标准化计算:对区间端点分别进行$Z$值转换,注意符号和计算精度。
步骤1:确定样本均值的分布
总体$X \sim N(52, 6.3^2)$,样本容量$n=36$,则样本均值$\overline{X}$的分布为:
$\overline{X} \sim N\left(52, \frac{6.3^2}{36}\right) = N(52, 1.05^2)$
步骤2:标准化区间端点
将区间$50.8 < \overline{X} < 53.8$转化为标准正态分布变量$Z$:
- 下限$50.8$对应的$Z$值:
$Z_1 = \frac{50.8 - 52}{1.05} = \frac{-1.2}{1.05} \approx -1.14$ - 上限$53.8$对应的$Z$值:
$Z_2 = \frac{53.8 - 52}{1.05} = \frac{1.8}{1.05} \approx 1.71$
步骤3:计算概率
利用标准正态分布表:
- $\Phi(1.71) \approx 0.9564$($Z=1.71$左侧概率)
- $\Phi(-1.14) = 1 - \Phi(1.14) \approx 1 - 0.8729 = 0.1271$($Z=-1.14$左侧概率)
所求概率为:
$P(50.8 < \overline{X} < 53.8) = \Phi(1.71) - \Phi(-1.14) = 0.9564 - 0.1271 = 0.8293$