第七章随机变量及其分布7.5正态分布素养目标学科素养1.通过实例,借助于直观图象,认识正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,了解3σ原则,会求正态变量在特殊区间的概率;2.掌握正态分布在实际生活中的意义和作用,会用正态分布解决实际问题;3.通过本节学习,进一步熟悉函数思想的应用,注意数形结合思想在实际中的应用.1.数学抽象;2.数学建模;3.数据分析情境导学在生产中,正常生产条件下某种产品的质量指标;在气象中,某地每年七月份的平均气温、降雨量等,水文中的水位;在生物学中,同一群体的某一特征……经验表明,一个随机变量如果是众多的、互不相干的、不分主次的偶然因素作用结果之和,它就服从或近似服从正态分布.那么,什么是正态分布?正态分布的曲线有什么特征?带着这些问题让我们开始今天的学习吧!1.正态分布f(x)=1σ2πe,x∈R.其中μ∈R,σ>0为参数.显然,对任意的x∈R,f(x)>0,它的图象在x轴上方.可以证明x轴和曲线之间的区域的面积为1.我们称f(x)为,称它的图象为正态密度曲线,简称.若随机变量X的概率分布密度函数为f(x),则称随机变量X服从正态分布,记为.特别地,当μ=0,σ=1时,称随机变量X服从.正态密度函数正态曲线X~N(μ,σ2)标准正态分布2.正态曲线的性质(1)曲线是单峰的,它关于直线对称;(2)曲线在x=μ处达到峰值;(3)当|x|无限增大时,曲线x轴.x=μ1σ2π无限接近3.正态曲线的图象(1)在参数σ取固定值时,正态曲线的位置由μ确定,且随着μ的变化而沿x轴平移,如图甲所示.(2)μ取定值,当σ较小时,峰值高,曲线“瘦高”,表示随机变量X的分布比较;当σ较大时,峰值低,曲线“矮胖”,表示随机变量X的分布比较,如图乙所示.集中分散4.正态总体在三个特殊区间内取值的概率值(1)P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈;(2)P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈;(3)P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈.上述结果,如图所示.0.68270.95450.99735.3σ原则在实际应用中,通常认为服从于正态分布N(μ,σ2)的随机变量X只取中的值,这在统计学中称为3σ原则.[μ-3σ,μ+3σ]1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”).(1)正态分布中,参数σ越小,表示随机变量X分布越集中;σ越大,表示随机变量X的分布越分散.()(2)正态分布中,3σ范围之外的情况在随机试验中是不会发生的.()(3)正态曲线与x轴可能相交.()√√×(4)正态曲线与x轴之间的图形在x<μ与x>μ的部分面积相等,都为12.()×2.若随机变量X~N(μ,σ2)...