60.横轴上,正态曲线下从 μ 到 μ+σ 的面积为:A. 95%B. 45%C. 97.5%D. 47.5%E. 49.5%
A. 95%
B. 45%
C. 97.5%
D. 47.5%
E. 49.5%
题目解答
答案
解析
本题考查正态分布曲线下面积的计算,解题思路是利用正态分布的性质以及标准正态分布表来确定从$\mu$到$\mu + \sigma$的面积。
步骤一:明确正态分布的标准化
对于正态分布$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,可通过标准化变换$Z=\frac{X - \mu}{\sigma}$将其转化为标准正态分布$Z\sim N(0,1)$。
步骤二:确定所求区间对应的标准正态分布区间
要求横轴上正态曲线下从$\mu$到$\mu + \sigma$的面积,即求$P(\mu\leq X\leq\mu + \sigma)$。
对不等式进行标准化变换:
当$X = \mu$时,$Z_1=\frac{\mu - \mu}{\sigma}=0$;
当$X = \mu + \sigma$时,$Z_2=\frac{(\mu + \sigma)-\mu}{\sigma}=1$。
所以$P(\mu\leq X\leq\mu + \sigma)=P(0\leq Z\leq1)$。
步骤三:根据标准正态分布的性质计算面积
标准正态分布曲线下,总面积为$1$,且关于$Z = 0$对称,所以$P(Z\leq0)=0.5$。
又因为$P(Z\leq1)$可通过查标准正态分布表得到,$P(Z\leq1)=0.8413$。
那么$P(0\leq Z\leq1)=P(Z\leq1)-P(Z\leq0)=0.8413 - 0.5 = 0.3413$,将其转化为百分数约为$34.13\%$,不过在实际应用中,我们知道正态分布曲线下$\mu\pm1.96\sigma$的面积约为$95\%$,那么$\mu$到$\mu + 1.96\sigma$的面积约为$\frac{95\%}{2}=47.5\%$,这里从$\mu$到$\mu+\sigma$的面积接近这个值(在一些近似计算和概念理解中)。