这个式子为什么数据不服从正态分布布,它的含义是什么

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已知随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),且P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6826,若μ=4,σ=1,则P(5<X<6)=( )A.0.1358B.0.1359C.0.2716D.0.2718
根据变量符合正态分布,和所给的μ和σ的值,根据3σ原则,得到P(2<X≤6)=0.9544,P(3<X≤5)=0.6826,两个式子相减,根据对称性得到结果.
∵随机变量X服从正态分布N(μ,σ2),
P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,
P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6826,
μ=4,σ=1,
∴P(2<X≤6)=0.9544,
P(3<X≤5)=0.6826,...
考点分析:
考点1:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义
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等边三角形ABC的边长为1,如果,,,那么等于( )A.-B.C.-D.
下列选项中,说法正确的是( )A.命题“?x∈R,-x≤0”的否定是“?x∈R,x2-x>0”B.命题“p?q为真”是命题“p∧q为真”的充分不必要条件C.命题“若am2≤bm2,则a≤b”是假命题D.命题“若sinx=siny,则x=y”的逆否命题为真命题
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已知i是虚数单位,复数,则|z|=( )A.1B.2C.D.
(理科做)一个口袋内装有大小相同的4个红球和6个白球.(I)从中任摸2个球,求摸出的2个球颜色不同的概率;(II)从中任摸4个球,求摸出的4个球中红球数不少于白球数的概率;(Ⅲ)每次从中任摸4个球,放回后再摸4个球,如此反复三次,求三次中恰好有一次4个球都是白球的概率.
题型:选择题
难度:中等
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满分5 学习网 . All Rights Reserved.第五章:&正态分布&&(5.5~5.8节)
&&&&&&&&&&&&&&&&
第五章: 正态分布&
(5.5~5.8节)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
引入新课:
师:前面我们已经学到,如果一个测量量服从正态分布,那么这个测量量应该满足哪些条件呢?
生:如果说这个测量量的测量的次数为无限多次,且可以忽略系统误差和它的随机误差要尽可能的小,那么我们可以说其服从正态分布。
师:大家学得非常快。
如果我们说一个测量量是服从正态分布的,那么我们就可以用高斯公式来描述它,(见PPT)
同时,我们可以用这样一个曲线来描述它,如图所示(见PPT)。这里的X代表的是什么意思? 又是什么意思呢?
生:X-曲线的对称轴,表示的为真值; 表示的为曲线分布的宽度,为测量量的标准差。
师:这里我们还不能说X为测量量的真值,因为还存在随机误差,所以我们应该说X为测量量的最佳估算值。
& 如果说从a到b这段区间内,获得测量量的概率可以这样描述(见PPT),如果是要求得
的值,应该如何求呢?
师:当N为无限次的时候,&&&&&&
X,此时,我们可以把&& 作为真值X。
&&如果我们的测量次数N并不是无限多次,而是5次,10次或50次,那么此时如何求得 的最佳估计值?也就是说,怎样在有限的测量值中得到&&
的 最佳估计值?
生:可以用我们前面几章所学的公式(见PPT)
(best estimate for X)=
5.5& Justification of the Mean as Best
师:对于这条非常熟悉的公式,也许我们知道怎样用,可是这条公式是怎么来的呢?难道我们就只局限于这条公式的表面?
&& 下面我们就对这来看看这条公式是怎么来的?
师:对于一个量进行了N次测量,测量值X1,X2,……,XN,获得X1的概率是(见PPT),也
因为dx1是一个微少的量,此时我们可以把获得X1的概率正比于这么一个指数的形式。(见PPT)
同理,那么我们获得XN的概率为多少?
生:与X1具有同样的形式,即把X1换成XN。
师:如果我们说X1和X2,……,XN都为独立的测量值,那么我们要获得X1,X2,……XN的联合概率是是多少?(提示:两个独立的量,我们要求它们的联合概率是应该把两个量的概率相乘。
生:把X1,X2,……XN的各自的概率相乘。
师:说得非常好。就是把各自的概率相乘,得到这样一个式子。(见PPT)或者,我们可以缩写成为一个指数的形式。(见PPT)
师:对于这么一个式子,我们是如何来理解它呢?
X1,X2,……XN表示: N次测量结果。
&&&&表示的是得到N个测量结果的概率。
X表示的是x的真值。
表示的是分布的宽度参数,即标准偏差。
师:这是一个关于X,&
的式子,当我们随便把一个X’和&
‘代入这个联合概率的式子,我们可以得到一个&&&&&&&&&&&
此时,我们再把另外一个X和& , 用X’’和&
’’来表示,我们也得到一个
现在我们知道&&&&&&
比&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
大,那么我们应该把哪个X和&&&
来表示我们的最佳估算值呢?
生:不知道!/或者其它的答案。
师:我们应该把X’’和& ’’ 作为最佳估算值。
为什么会这样呢?如这个正态分布图(板书),如果所有的概率都集中在真值附近,那么此时的联合概率应该是最大。
也就是说,如果我们的联合概率越大,那么我们所得到的X和&&&&&
就越接近所求的最佳估算值.
现在我们要求得最佳估算值,就是求得最大的联合概率。
最大似然原理
师:那么我们就把这样的一种原理称之为最大似然原理。
把N个随机测量值的联合概率定义为样本的似然函数L。(见PPT)
采用不同的参数X 和σ,L有不同的数值,L的大小说明哪些X 和σ有较大的可能性,如果某个X
和σ使得L有最大值,也就使联合概率最大,那么这个X 和σ就是最佳估计值。
的最佳估算值
师:我们为求得X和σ&
的最佳估算值,就得使它们的联合概率最大,要求得1个数的最大值,我们可以通过求导的方式,使其导数为0的方法求得。现在我们对L取对数,得到这个式子。(见PPT,此时可适当的讲解下是取对数的过程)
现在我们要求得X的最佳估算值,那么就应该对X求导,最后得出来的结果是正比于这么一个式子。(见PPT)并使其为0。即得到我们熟悉的公式,
师:同理,如果我们要求得&&&&
的最佳估算值,应该如何做呢?
生:用联合概率对&&&&
进行求导,使其导数为0。
师:说得没有错,求ln L 对σ的偏导数。并使其为0。(如果同学们对求导的过程不理解,可以适当进行分析)
&& 化简这个式子,我们可以得到
Best estimate for σ :
大家请注意这个式子,我们这里用的是真值X,而在现实当中,我们往往较少会知道测量的真值X,那么当真值是不知道的时候,只知道X的平均值
,且测量的次数较小。我们应该怎样求得σ的最佳估算值?
下面我们就来看看,这种情况的时候,是如何求得σ的最佳估算值的。
&我们说 为真差,即平均值与真值的差,而 也可以写成
的形式,(见PPT)即是残差与平均值的偏差的和,可写成 。每个测量值都可以写成
(见1式),我们再把对应的项相加得到这么一个式子(见PPT),化简可以得到(2)式。
若将式(1)平方后再相加得(3)式,再将式(2)平方有(4)式,当N适当大时,可以认为&
&&&&趋近于零,并将代入式(3)得(5)式,最后
由于 ,代入式(5),得到的
&此时,我们可以知道公式 是适用于当N为无限次的时候,X的平均值可以认为是真值,或者当知道真值X时;
公式 的适用范围是当真值X无法知道时,只知X的平均值,且N较小。
结论:当X和σ是未知时,在N次(有限)测量中.
标准差的相对误差
师:当我们对一个量的测量次数为2时,我们可以求得一个σ2,当我们的测量次数为3时,我们可以得到一个σ3,而当我们的测量次数为N时,此时为无限多次,那么我们也可以得到一个σN,
那么现在比较这几个标准差,哪个较精确呢?
师:为什么?那是不是说明了测量次数会影响测量的标准差。其实确实如此,我们可以用这条公式(见PPT)来计算σ的相对误差。
&& 这个式子表示的是什么物理意义呢?
N越大,该百分数越小,表示估计的信赖程度越高。
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正态分布的数学公式是怎么发现的?只知道这个公式,但我想知道人类是怎么发现这个公式的.虽然也许牛顿的力学定律也许更知名一些,但我觉得F=Ma,这个纯比例的公式更容易一些.而正态分布里要用到e还有指数幂.人类开始是怎么猜到想这个公式呢?这个公式只能被无数次的被实践证实而不能证明吧?这个公式是怎么被发现的?
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已知随机变量X服从正态分布N(3,1),若P(1<X<5)=a,P(0<X<6)=b,则P(0<X≤1)=b2-a2.
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某医学指标服从正态分布,现随机抽取 100例样本,则该指标95%双侧的医学参考值范围计算公式是
悬赏:0&答案豆
提问人:匿名网友
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某医学指标服从正态分布,现随机抽取 100例样本,则该指标95%双侧的医学参考值范围计算公式是请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
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