课题:正态分布(一)
〖教学目标〗(1)深刻理解并掌握正态分布和正态曲线的概念、意义及性质.
(2)理解和掌握标准正态总体、标准正态曲线的概念、意义及性质.
(3)能用正态分布、正态曲线研究有关随机变量分布的规律.
(4)会画有关正态分布的正态曲线和标准正态曲线.
(5)会用函数的概念、性质解决有关正态分布的问题.
〖教学重点〗正态分布的意义,正态分布的主要性质.
〖教学难点〗正态分布的意义及性质,标准正态总体,标准正态曲线的概念.
〖教学方法〗探究式教学法
〖课时安排〗1课时
〖多媒体工具〗多媒体、实物投影仪
〖教学过程〗
一、复习引入
1.复习提问
(1)运用多媒体画出(图1-3)频率分布直方图.
(2)当n由100增至200时,观察频率分布直方图的变化.
(3)请问当样本容量n无限增大时,频率分布直方图变化的情况?(频率分布就会无限接近一条光滑曲线——总体密度曲线)
(4)样本容量越大,总体估计就越精确.
2.通过实例,说明正态分布(密度)是最基本、最重要的一种分布.如学生的学习成绩、气象中的平均气温、平均湿度等等,都服从或近似地服从正态分布.
二、讲解新课
1.正态分布与正态曲线
(1)总体密度曲线可以用一个函数的图象来拟合,我们选用什么样的函数呢?换句话讲,由这个曲线,我们可以想到哪类函数与它相近似?
(2)如果随机变量的概率密度为(为常数,且),称服从参数为的正态分布,用~表示,的表达式可简记为,它的密度曲线简称为正态曲线.
其中:π是圆周率;e是自然对数的底;x是随机变量的取值;μ为正态分布的均值;σ是正态分布的标准差
例1下面给出三个正态总体的函数表示式,请找出其均值μ和标准差σ.
(1) (2) (3)
(答案:μ=0,σ=1;μ=1,σ=2;μ=-1,σ=0.5)
2.正态曲线的性质
通过对三组正态曲线分析,得出正态曲线具有的基本特征是两头底、中间高、且关于某
条直线对称.结合正态曲线,归纳其以下性质:
(1)曲线在x轴的上方,与x轴不相交.
(2)曲线关于直线x=μ对称.
(3)当x=μ时,曲线位于最高点.
(4)当x<μ时,曲线上升(增函数);当x>μ时,曲线下降(减函数).并且当曲线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近.
(5)μ一定时,曲线的形状由σ确定.
σ越大,曲线越“矮胖”,总体分布越分散;
σ越小,曲线越“高”,总体分布越集中;
五条性质中前三条学生较易掌握,后两条较难理解,因此在讲授时应运用数形结合的原则,采用对比教学.
例2 正态总体的函数表示式是,
(1)求f(x)的最大值.
(2)利用指数函数性质说明其单调区间,以及曲线的对称轴.
3.标准正态分布与标准正态分布表
(1)当μ=0、σ=1时,正态总体称为标准正态总体,其相应的函数表示式是(-∞<x<+∞),记作~. 其相应的曲线称为标准正态曲线.
标准正态总体N(0,1)在正态总体的研究中占有重要的地位.任何正态分布的概率问题均可转化成标准正态分布的概率问题.
(2)标准正态分布的分布函数.若~,则的分布函数通常用表示,且有=.对于一切,的值可在标准正态分布表中查到;对于的的值,可用=1-求出.
(3)的计算.若~,则=,即通过查标准正态分布表中时的的值,可计算概率.
三.练习
35面练习1. 习题1.
四.小结
五.课后作业
〖教学反思〗正态分布问题解决的两个途径:
(1)正态分布正态曲线
(2)正态分布标准正态总体标准正态曲线
注意μ和σ的几何意义是解决问题的一个重要环节.
研究正态曲线要注意各区间面积的求法及其意义.
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