题目
假定某地区考生数学成绩X(百分制)近似服从正态分布N(72,sigma^2),96分以上的考生占考生总数的2.3%。则考生成绩在60至84分之间的概率约为()。(注)A. 0.735B. 0.6826C. 0.5D. 0.785
假定某地区考生数学成绩X(百分制)近似服从正态分布$N(72,\sigma^2)$,96分以上的考生占考生总数的2.3%。则考生成绩在60至84分之间的概率约为()。(注)
A. 0.735
B. 0.6826
C. 0.5
D. 0.785
题目解答
答案
B. 0.6826
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算,涉及标准正态分布的转换及经验法则的应用。
解题核心思路:
- 利用已知条件确定标准差σ:通过题目中给出的96分以上考生占比2.3%,结合标准正态分布表或经验法则,求出σ的值。
- 计算目标区间概率:将60分和84分转化为标准正态分布的Z值,利用经验法则或标准正态分布表求出对应概率。
破题关键点:
- 识别经验法则:当数据服从正态分布时,约68%的数据落在均值的一个标准差范围内。若能快速判断σ的值,可直接应用此法则。
- 标准差与Z值的转换:通过Z值公式将原始分数转化为标准正态分布,结合已知概率反推σ。
步骤1:确定标准差σ
已知$P(X \geq 96) = 0.023$,对应的标准正态分布Z值为:
$Z = \frac{96 - 72}{\sigma} = \frac{24}{\sigma}$
查标准正态分布表,当右侧概率为0.023时,对应的Z值约为2(因$Z=2$时右侧概率为0.0228)。因此:
$\frac{24}{\sigma} = 2 \quad \Rightarrow \quad \sigma = 12$
步骤2:计算目标区间概率
目标区间为$60 \leq X \leq 84$,对应的Z值为:
$Z_1 = \frac{60 - 72}{12} = -1, \quad Z_2 = \frac{84 - 72}{12} = 1$
根据经验法则,均值的一个标准差范围内(即$Z=-1$到$Z=1$)的概率约为68.26%。因此:
$P(60 \leq X \leq 84) = P(-1 \leq Z \leq 1) = 0.6826$