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《7學(xué)高中數(shù)學(xué)人教a版選修-3教案:.4正態(tài)分布word版含解析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、2.4 正態(tài)分布教材分析 正態(tài)分布是高中數(shù)學(xué)新增內(nèi)容之一,是統(tǒng)計(jì)中的重要內(nèi)容.一方面,它是在學(xué)生學(xué)習(xí)了總體分布后給出的自然界最常見的一種分布,它是學(xué)生進(jìn)一步應(yīng)用正態(tài)分布解決實(shí)際問題的理論依據(jù),因此它起著承上啟下的橋梁作用;另一方面,正態(tài)分布具有許多良好的性質(zhì),許多分布都可以用正態(tài)分布來近似描述.因此在理論研究中,正態(tài)分布占有很重要的地位.課時(shí)分配 1課時(shí)教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能掌握正態(tài)分布在實(shí)際生活中的意義和作用.結(jié)合正態(tài)曲線,加深對(duì)正態(tài)密度函數(shù)的理解.歸納正態(tài)曲線的性質(zhì).過程與方法能用正態(tài)分布、正態(tài)曲線研究有關(guān)隨機(jī)變量分布的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)
2、生通過觀察并探究規(guī)律,提高分析問題,解決問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合,函數(shù)與方程等數(shù)學(xué)思想方法.情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過教學(xué)中一系列的探究過程使學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的快樂,形成積極的情感,培養(yǎng)學(xué)生的進(jìn)取意識(shí)和科學(xué)精神.重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):正態(tài)曲線的性質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線N(0,1).教學(xué)難點(diǎn):通過正態(tài)分布的圖形特征,歸納正態(tài)曲線的性質(zhì).1.回顧曲邊梯形的面積S=f(x)dx的意義;2.復(fù)習(xí)頻率分布直方圖,頻率分布折線圖的作法、意義:①在頻率分布直方圖中,區(qū)間(a,b)對(duì)應(yīng)的圖形的面積表示____________________.②在頻率分布直方圖中,所有小矩形的面
3、積的和為_______________________________.設(shè)計(jì)意圖:用學(xué)過的知識(shí)來探究新問題,驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維的自覺性和主動(dòng)性,讓學(xué)生親身感受知識(shí)的發(fā)生過程,既反映了數(shù)學(xué)的發(fā)展規(guī)律,又符合學(xué)生的思維特征和認(rèn)知規(guī)律.提出問題:同學(xué)們知道高爾頓板試驗(yàn)嗎?課本的內(nèi)容表述了高爾頓板試驗(yàn),我們將通過小球落入各個(gè)小槽中的頻率分布情況來認(rèn)識(shí)正態(tài)分布.活動(dòng)設(shè)計(jì):教師板書課題,學(xué)生閱讀課本中關(guān)于高爾頓板的內(nèi)容.提出問題:(1)運(yùn)用多媒體畫出頻率分布直方圖.(2)當(dāng)n由1000增至2000時(shí),觀察頻率分布直方圖的變化.(3)請(qǐng)問當(dāng)樣本容量n無限增大時(shí),頻率分布直方圖變
4、化的情況如何?(頻率分布就會(huì)無限接近一條光滑曲線——總體密度曲線)(4)樣本容量越大,總體估計(jì)就越精確.活動(dòng)結(jié)果:總體密度曲線:樣本容量越大,所分組數(shù)越多,各組的頻率就越接近于總體在相應(yīng)各組取值的概率.設(shè)想樣本容量無限增大,分組的組距無限縮小,那么頻率分布直方圖就會(huì)無限接近于一條光滑曲線,這條曲線叫做總體密度曲線.它反映了總體在各個(gè)范圍內(nèi)取值的概率.根據(jù)這條曲線,可求出總體在區(qū)間(a,b)內(nèi)取值的概率等于總體密度曲線,直線x=a,x=b及x軸所圍圖形的面積.觀察總體密度曲線的形狀,它具有“兩頭低,中間高,左右對(duì)稱”的特征,具有這種特征的總體密度曲線一般可用下
5、面函數(shù)的圖象來表示或近似表示:φμ,σ(x)=e-,x∈(-∞,+∞).式中的實(shí)數(shù)μ、σ(σ>0)是參數(shù),分別表示總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差,φμ,σ(x)的圖象為正態(tài)分布密度曲線,簡(jiǎn)稱正態(tài)曲線.1.一般地,如果對(duì)于任何實(shí)數(shù)a,b(a
6、反映隨機(jī)變量取值的平均水平的特征數(shù),可以用樣本的均值去佑計(jì);參數(shù)σ是正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差,是衡量隨機(jī)變量總體波動(dòng)大小的特征數(shù),可以用樣本的標(biāo)準(zhǔn)差去估計(jì).2.早在1733年,法國(guó)數(shù)學(xué)家棣莫弗就用n!的近似公式得到了正態(tài)分布.之后,德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯在研究測(cè)量誤差時(shí)從另一個(gè)角度導(dǎo)出了它,并研究了它的性質(zhì),因此,人們也稱正態(tài)分布為高斯分布.經(jīng)驗(yàn)表明,一個(gè)隨機(jī)變量如果是眾多的、互不相干的、不分主次的偶然因素作用結(jié)果之和,它就服從或近似服從正態(tài)分布.例如,高爾頓板試驗(yàn)中,小球在下落過程中要與眾多小木塊發(fā)生碰撞,每次碰撞的結(jié)果使得小球隨機(jī)地向左或向右下落,因此小球第1次與高爾頓
7、板底部接觸時(shí)的坐標(biāo)X是眾多隨機(jī)碰撞的結(jié)果,所以它近似服從正態(tài)分布.在現(xiàn)實(shí)生活中,很多隨機(jī)變量都服從或近似地服從正態(tài)分布.例如某一地區(qū)同年齡人群的身高、體重、肺活量等;一定條件下生長(zhǎng)的小麥的株高、穗長(zhǎng)、單位面積產(chǎn)量等;某地每年七月份的平均氣溫、平均濕度、降雨量等.正態(tài)分布在概率和統(tǒng)計(jì)中占有重要的地位.提出問題:下面給出三個(gè)正態(tài)分布的函數(shù)表示式,請(qǐng)找出其均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ.(1)f(x)=e-;(2)f(x)=e-;(3)f(x)=e-2(x+1)2.答案:(1)μ=0,σ=1;(2)μ=1,σ=2;(3)μ=-1,σ=0.5.設(shè)計(jì)意圖:概念一旦形成,必須及時(shí)加以
8、鞏固.通過對(duì)問題的解答,進(jìn)一步加深對(duì)定義的認(rèn)識(shí).提出