题目
将一温度调节器放置在贮存着某种液体的容器内,调节器整定在d℃,液体的温度X(以℃计)是一个随机变量,且X∼N(d,0.52).(1)若d=90℃,求X小于89℃的概率。(2)若要求保持液体的温度至少为80℃的概率不低于0.99,问d至少为多少?.
将一温度调节器放置在贮存着某种液体的容器内,调节器整定在d℃,液体的温度X(以℃计)是一个随机变量,且X∼N(d,0.52).
(1)若d=90℃,求X小于89℃的概率。
(2)若要求保持液体的温度至少为80℃的概率不低于0.99,问d至少为多少?
.题目解答
答案
(2)由已知
即
故
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及分位数的应用,涉及标准化变换和标准正态分布表的使用。
解题思路:
- 标准化转换:将正态分布变量转化为标准正态变量$Z = \frac{X - d}{\sigma}$,利用标准正态分布表查概率。
- 逆向应用分位数:根据概率要求反推均值$d$,需找到对应分位数后解不等式。
关键点:
- 标准化公式的应用;
- 标准正态分布表的查值技巧;
- 不等式方向在分位数转换中的处理。
第(1)题
标准化处理
当$d=90$时,$X \sim N(90, 0.5^2)$。计算$P(X < 89)$:
$Z = \frac{89 - 90}{0.5} = -2$
查标准正态分布表
$\Phi(-2) = 1 - \Phi(2) = 1 - 0.9772 = 0.0228$。
第(2)题
转化概率条件
要求$P(X \geq 80) \geq 0.99$,等价于:
$P(X < 80) \leq 0.01$
标准化与分位数
设$\frac{80 - d}{0.5} \leq z_{0.01}$,查表得$z_{0.01} = -2.327$,解得:
$\frac{80 - d}{0.5} \leq -2.327 \implies d \geq 80 + 0.5 \times 2.327 = 81.1635$