某科统考成绩x近似地服从正态分布N(70,10^2),第100名的成绩为60分,问第30名的成绩约为_ (结果保留1位小数)
某科统考成绩x近似地服从正态分布N(70,10^2),第100名的成绩为60分,问第30名的成绩约为_ (结果保留1位小数)
题目解答
答案


∴
∴前30名考生在全体考生中的比率大致为:
。
设S为第30名考生的成绩,则:


查表得:
第三十名的成绩约为76.7
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的实际应用,涉及标准化转换、标准正态分布表的使用,以及如何将排名转化为概率进行求解。
解题核心思路:
- 利用已知排名(第100名)确定总考生数:通过第100名对应的成绩60分,计算高于或等于60分的人数占比,进而推断总考生数。
- 确定前30名的占比:将第30名的排名转化为概率,即前30名在总考生中的比例。
- 反推对应分数:通过标准正态分布表,找到对应概率的Z值,再反推原始分数。
破题关键点:
- 正确理解排名与概率的关系:第100名意味着有100人分数不低于60分,对应概率为$P(X \geq 60)$。
- 标准化转换:将原始分数转化为标准正态分布的Z值,利用对称性简化计算。
- 逆用分布表:根据目标概率查找对应的Z值,再反推原始分数。
步骤1:计算总考生数
-
标准化处理:
已知$X \sim N(70, 10^2)$,第100名成绩为60分,对应概率为:
$P(X \geq 60) = 1 - P\left(Z < \frac{60-70}{10}\right) = 1 - P(Z < -1)$
查标准正态分布表得$P(Z < -1) = 0.1587$,因此:
$P(X \geq 60) = 1 - 0.1587 = 0.8413$ -
推断总考生数:
成绩不低于60分的考生有100人,占总考生数的84.13%,因此总考生数为:
$\text{总考生数} = \frac{100}{0.8413} \approx 119$
步骤2:确定前30名的占比
前30名考生占总考生数的比例为:
$\frac{30}{119} \approx 0.2521$
即需要找到分数$S$,使得$P(X \geq S) = 0.2521$。
步骤3:反推对应分数
-
标准化方程:
设$S$对应的Z值为$z$,则:
$P(X \geq S) = 1 - P\left(Z < \frac{S-70}{10}\right) = 0.2521$
即:
$P\left(Z < \frac{S-70}{10}\right) = 1 - 0.2521 = 0.7479$ -
查标准正态分布表:
查找累积概率为0.7479的Z值,对应$z \approx 0.67$(更精确查表可得$z \approx 0.67$)。 -
解方程求$S$:
$\frac{S-70}{10} = 0.67 \implies S = 70 + 0.67 \times 10 = 76.7$