题目
4.计算机在进行加法时,对每个加数取整(取为最接近它的整数),设所有的取整误差是相互独立的,且它们都是服从(-0.5,0.5)上的均匀分布,若将1200个数相加,问误差总和的绝对值超过15的概率是多少?(注:Phi(1.0)=0.8413,Phi(1.5)=0.9332)
4.计算机在进行加法时,对每个加数取整(取为最接近它的整数),设所有的取整误差是相互独立的,且它们都是服从(-0.5,0.5)上的均匀分布,若将1200个数相加,问误差总和的绝对值超过15的概率是多少?(注:$\Phi(1.0)=0.8413$,$\Phi(1.5)=0.9332$)
题目解答
答案
设每个取整误差 $X_i$ 在 $(-0.5, 0.5)$ 上服从均匀分布,期望 $E(X_i) = 0$,方差 $D(X_i) = \frac{1}{12}$。总误差 $S = \sum_{i=1}^{1200} X_i$,则 $E(S) = 0$,$D(S) = 1200 \times \frac{1}{12} = 100$。
由中心极限定理,$S$ 近似服从 $N(0, 100)$。
求 $P(|S| > 15)$:
\[
P(|S| > 15) = 1 - P(-15 \leq S \leq 15) = 1 - P(-1.5 \leq Z \leq 1.5) = 1 - [2\Phi(1.5) - 1] = 2 - 2\Phi(1.5)
\]
已知 $\Phi(1.5) = 0.9332$,代入得:
\[
P(|S| > 15) = 2 - 2 \times 0.9332 = 0.1336
\]
**答案:** $\boxed{0.1336}$
解析
步骤 1:确定单个取整误差的分布
每个取整误差 $X_i$ 在 $(-0.5, 0.5)$ 上服从均匀分布,其期望 $E(X_i) = 0$,方差 $D(X_i) = \frac{1}{12}$。
步骤 2:计算总误差的期望和方差
总误差 $S = \sum_{i=1}^{1200} X_i$,则 $E(S) = 0$,$D(S) = 1200 \times \frac{1}{12} = 100$。
步骤 3:应用中心极限定理
由中心极限定理,$S$ 近似服从 $N(0, 100)$,即 $S \sim N(0, 10)$。
步骤 4:计算误差总和的绝对值超过15的概率
求 $P(|S| > 15)$: \[ P(|S| > 15) = 1 - P(-15 \leq S \leq 15) = 1 - P(-1.5 \leq Z \leq 1.5) = 1 - [2\Phi(1.5) - 1] = 2 - 2\Phi(1.5) \] 已知 $\Phi(1.5) = 0.9332$,代入得: \[ P(|S| > 15) = 2 - 2 \times 0.9332 = 0.1336 \]
每个取整误差 $X_i$ 在 $(-0.5, 0.5)$ 上服从均匀分布,其期望 $E(X_i) = 0$,方差 $D(X_i) = \frac{1}{12}$。
步骤 2:计算总误差的期望和方差
总误差 $S = \sum_{i=1}^{1200} X_i$,则 $E(S) = 0$,$D(S) = 1200 \times \frac{1}{12} = 100$。
步骤 3:应用中心极限定理
由中心极限定理,$S$ 近似服从 $N(0, 100)$,即 $S \sim N(0, 10)$。
步骤 4:计算误差总和的绝对值超过15的概率
求 $P(|S| > 15)$: \[ P(|S| > 15) = 1 - P(-15 \leq S \leq 15) = 1 - P(-1.5 \leq Z \leq 1.5) = 1 - [2\Phi(1.5) - 1] = 2 - 2\Phi(1.5) \] 已知 $\Phi(1.5) = 0.9332$,代入得: \[ P(|S| > 15) = 2 - 2 \times 0.9332 = 0.1336 \]