高考数学 一轮必备考情分析学案：12.7正态分布含解析

12.7正态分布考情分析利用实际问题的直方图，了解正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义基础知识1正态曲线及性质(1)正态曲线的定义函数，(x)e，x(，)，其中实数和(>0)为参数，我们称，(x)的图象(如图)为正态分布密度曲线，简称正态曲线(2)正态曲线的解析式指数的自变量是x定义域是R，即x(，)解析式中含有两个常数：和e，这是两个无理数解析式中含有两个参数：和，其中可取任意实数，0这是正态分布的两个特征数解析式前面有一个系数为，后面是一个以e为底数的指数函数的形式，幂指数为.注意事项1.正态曲线的性质正态曲线，(x)e，xR有以下性质：(1)曲线位于x轴上方，与x轴不相交；(2)曲线是单峰的，它关于直线x对称；(3)曲线在x处达到峰值；(4)曲线与x轴围成的图形的面积为1；(5)当一定时，曲线随着的变化而沿x轴平移；(6)当一定时，曲线的形状由确定，越小，曲线越“瘦高”，表示总体的分布越集中；越大，曲线越“矮胖”，表示总体的分布越分散2.会用正态总体在三个特殊区间内取值的概率值结合正态曲线求随机变量的概率落在三个邻域之外是小概率事件，这也是对产品进行质量检测的理论依据题型一正态曲线的性质【例1】若一个正态分布的概率密度函数是一个偶函数，且该函数的最大值为 .(1)求该正态分布的概率密度函数的解析式；(2)求正态总体在(4,4的概率解(1)由于该正态分布的概率密度函数是一个偶函数，所以其图象关于y轴对称，即0.由，得4，故该正态分布的概率密度函数的解析式是，(x)e，x(，)(2)P(4<X4)P(04<X04)P(<X)0.682 6.【变式1】 设两个正态分布N(1，)(10)和N(2，)(20)的密度函数图象如图所示，则有()A12，12来源:B12，12C12，12D12，12解析根据正态分布N(，2)函数的性质：正态分布曲线是一条关于直线x对称，在x处取得最大值的连续钟形曲线；越大，曲线的最高点越低且较平缓；反过来，越小，曲线的最高点越高且较陡峭，故选A.答案A题型二服从正态分布的概率计算【例2】设XN(1,22)，试求(1)P(1<X3)；(2)P(3<X5)；(3)P(X5)解XN(1,22)，1，2.(1)P(1<X3)P(12<X12)P(<X)0.682 6.(2)P(3<X5)P(3<X1)，P(3<X5)P(3<X5)P(1<X3)P(14<X14)P(12<X12)P(2<X2)P(<X)×(0.954 40.682 6)0.135 9.(3)P(X5)P(X3)，P(X5)1P(3<X5)1P(14<X14)1P(2<X2)×(10.954 4)0.022 8.【变式2】 随机变量服从正态分布N(1，2)，已知P(0)0.3，则P(2)_.解析由题意可知，正态分布的图象关于直线x1对称，所以P(2)P(0)0.3，P(2)10.30.7.答案0.7题型三正态分布的应用【例3】20xx年中国汽车销售量达到1 700万辆，汽车耗油量对汽车的销售有着非常重要的影响，各个汽车制造企业积极采用新技术降低耗油量，某汽车制造公司为调查某种型号的汽车的耗油情况，共抽查了1 200名车主，据统计该种型号的汽车的平均耗油为百公里8.0升，并且汽车的耗油量服从正态分布N(8，2)，已知耗油量 7,9的概率为0.7，那么耗油量大于9升的汽车大约有_辆解由题意可知N(8，2)，故正态分布曲线以8为对称轴，又因为P(79)0.7，故P(79)2P(89)0.7，所以P(89)0.35，而P(8)0.5，所以P(9)0.15，故耗油量大于9升的汽车大约有1 200×0.15180辆【变式3】 工厂制造的某机械零件尺寸X服从正态分布N，问在一次正常的试验中，取1 000个零件时，不属于区间(3,5这个尺寸范围的零件大约有多少个？解XN，4，.不属于区间(3,5的概率为P(X3)P(X5)1P(3X5)1P(41X41)来源:1P(3X3)10.997 40.002 60.003，1 000×0.0033(个)，即不属于区间(3,5这个尺寸范围的零件大约有3个重难点突破【例4】 已知某次数学考试的成绩服从正态分布N(116，64)，则成绩在140分以上的考生所占的百分比为()A0.3% B0.23%C1.5% D0.15%解析依题意，116，8，所以392，3140，而服从正态分布的随机变量在(3，3)内取值的概率约为0.997，所以成绩在区间(92,140)内的考生所占百分比约为99.7%，从而成绩在140分以上的考生所占的百分比为0.15%.故选D.来源:答案D巩固提高1设有一正态总体，它的概率密度曲线是函数f(x)的图象，且f(x)e，则这个正态总体的平均数与标准差分别是()A10与8 B10与2 C8与10 D2与10解析由ee，可知2，10.答案B2已知随机变量服从正态分布N(2，2)，且P(4)0.8，则P(02)等于()A0.6 B0.4 C0.3 D0.2解析由P(4)0.8知P(4)P(0)0.2，故P(02)0.3.故选C.答案C3已知随机变量X服从正态分布N(3,1)，且P(2X4)0.682 6，则P(X4)等于()A0.158 8 B0.158 7 C0.158 6 D0.158 5解析由正态曲线性质知，其图象关于直线x3对称，P(X4)0.5P(2X4)0.5×0.682 60.158 7.故选B.来源:答案B4已知随机变量X服从正态分布N(0，2)，若P(X>2)0.023，则P(2X2)等于()来源:A0.477 B0.628 C0.954 D0.977解析P(2X2)12P(X>2)0.954.答案C5设随机变量X服从正态分布N(2,9)，若P(X>c1)P(X<c1)，则c等于()A1 B2 C3 D4解析2，由正态分布的定义知其函数图象关于x2对称，于是2，c2.答案B