题目
某批产品的次品率为0.1,连续抽取10000件,ξ表示其中的次品数,试用中心极限定理计算P(970<ξ<1030)=______.已知,Φ(1)=0.8413,Φ(2)=0.9772. .
某批产品的次品率为0.1,连续抽取10000件,ξ表示其中的次品数,试用中心极限定理计算P{970<ξ<1030}=______.已知,Φ(1)=0.8413,Φ(2)=0.9772.
.题目解答
答案
由题意,ξ~b(10000,0.1)
∴Eξ=10000×0.1=1000
Dξ=10000×0.1×0.9=900
∴由中心极限定理,知
=
近似服从标准正态分布
∴P{970<ξ<1030}=P(|
|≤1)=2Φ(1)−1=0.6826
∴Eξ=10000×0.1=1000
Dξ=10000×0.1×0.9=900
∴由中心极限定理,知
| ξ−Eξ | ||
|
| ξ−1000 |
| 30 |
∴P{970<ξ<1030}=P(|
| ξ−1000 |
| 30 |
解析
考查要点:本题主要考查中心极限定理的应用,以及如何将二项分布近似为正态分布来计算概率。
解题核心思路:
- 识别分布类型:题目中ξ服从二项分布$B(n=10000, p=0.1)$。
- 计算期望与方差:利用二项分布的期望$E\xi = np$和方差$D\xi = np(1-p)$。
- 标准化处理:将ξ标准化为标准正态变量$Z = \frac{\xi - E\xi}{\sqrt{D\xi}}$。
- 利用标准正态分布函数Φ:将原始概率转化为标准正态分布下的概率计算。
破题关键点:
- 正确应用中心极限定理:当$n$很大时,二项分布可近似为正态分布。
- 标准化转换:将不等式转化为标准正态变量的范围,利用已知的Φ值计算。
步骤1:确定分布参数
ξ服从二项分布$B(n=10000, p=0.1)$,计算期望和方差:
$E\xi = 10000 \times 0.1 = 1000, \quad D\xi = 10000 \times 0.1 \times 0.9 = 900.$
步骤2:标准化处理
根据中心极限定理,$\frac{\xi - E\xi}{\sqrt{D\xi}}$近似服从标准正态分布。将不等式$970 < \xi < 1030$标准化:
$\frac{970 - 1000}{\sqrt{900}} < Z < \frac{1030 - 1000}{\sqrt{900}} \quad \Rightarrow \quad -1 < Z < 1.$
步骤3:计算概率
利用标准正态分布函数Φ:
$P(-1 < Z < 1) = \Phi(1) - \Phi(-1) = \Phi(1) - (1 - \Phi(1)) = 2\Phi(1) - 1.$
代入已知$\Phi(1) = 0.8413$:
$2 \times 0.8413 - 1 = 0.6826.$