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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第一章 概率與統(tǒng)計(jì)(第9課)正態(tài)分布(1)教案 湘教版選修2
教學(xué)目的:
1 掌握正態(tài)分布在實(shí)際生活中的意義和作用
2.結(jié)合正態(tài)曲線,加深對正態(tài)密度函數(shù)的理理
3.通過正態(tài)分布的圖形特征,歸納正態(tài)曲線的性質(zhì)
教學(xué)重點(diǎn):正態(tài)分布曲線的性質(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)
授課類型:新授課
課時(shí)安排:1課時(shí)
教 具:多媒體、實(shí)物投影儀
內(nèi)容分析:
1.在實(shí)際遇到的許多隨機(jī)現(xiàn)象都服從或近似服從正態(tài)分布在上一節(jié)課我們研究了當(dāng)樣本容量無限增大時(shí),頻率分布直方圖就無限接近于一條總體密度曲
2、線,總體密度曲線較科學(xué)地反映了總體分布但總體密度曲線的相關(guān)知識較為抽象,學(xué)生不易理解,因此在總體分布研究中我們選擇正態(tài)分布作為研究的突破口正態(tài)分布在統(tǒng)計(jì)學(xué)中是最基本、最重要的一種分布
2.正態(tài)分布是可以用函數(shù)形式來表述的其密度函數(shù)可寫成:
, (σ>0)
由此可見,正態(tài)分布是由它的平均數(shù)μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的常把它記為
3.從形態(tài)上看,正態(tài)分布是一條單峰、對稱呈鐘形的曲線,其對稱軸為x=μ,并在x=μ時(shí)取最大值從x=μ點(diǎn)開始,曲線向正負(fù)兩個(gè)方向遞減延伸,不斷逼近x軸,但永不與x軸相交,因此說曲線在正負(fù)兩個(gè)方向都是以x軸為漸近線的
4.通過三組正態(tài)分布的曲線,可知正態(tài)曲線具有兩
3、頭低、中間高、左右對稱的基本特征
5.由于正態(tài)分布是由其平均數(shù)μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的,因此從某種意義上說,正態(tài)分布就有好多好多,這給我們深入研究帶來一定的困難但我們也發(fā)現(xiàn),許多正態(tài)分布中,重點(diǎn)研究N(0,1),其他的正態(tài)分布都可以通過轉(zhuǎn)化為N(0,1),我們把N(0,1)稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,其密度函數(shù)為,x∈(-∞,+∞),從而使正態(tài)分布的研究得以簡化
6.結(jié)合正態(tài)曲線的圖形特征,歸納正態(tài)曲線的性質(zhì)正態(tài)曲線的作圖較難,教科書沒做要求,授課時(shí)可以借助幾何畫板作圖,學(xué)生只要了解大致的情形就行了,關(guān)鍵是能通過正態(tài)曲線,引導(dǎo)學(xué)生歸納其性質(zhì)
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
總體密度曲線:樣
4、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,左右對稱”的特征,具有這種特征的總體密度曲線一般可用下面函數(shù)的圖象來表示或近似表示:
式中的實(shí)數(shù)、是參數(shù),分別表示總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差,函數(shù)稱為正態(tài)函數(shù),的圖象稱為正態(tài)曲線.
本節(jié)課,我們將學(xué)習(xí)一種在
5、實(shí)際生產(chǎn)、生活中常見的總體密度曲線——正態(tài)曲線
二、講解新課:
1.正態(tài)分布密度函數(shù):
,(σ>0)
其中π是圓周率;e是自然對數(shù)的底;x是隨機(jī)變量的取值;μ為正態(tài)分布的均值;σ是正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差.正態(tài)分布一般記為
2.正態(tài)分布)是由均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的分布
通過固定其中一個(gè)值,討論均值與標(biāo)準(zhǔn)差對于正態(tài)曲線的影響
3.通過對三組正態(tài)曲線分析,得出正態(tài)曲線具有的基本特征是兩頭底、中間高、左右對稱正態(tài)曲線的作圖,書中沒有做要求,教師也不必補(bǔ)上講課時(shí)教師可以應(yīng)用幾何畫板,形象、美觀地畫出三條正態(tài)曲線的圖形,結(jié)合前面均值與標(biāo)準(zhǔn)差對圖形的影響,引導(dǎo)學(xué)生觀察總結(jié)
6、正態(tài)曲線的性質(zhì)
4.正態(tài)曲線的性質(zhì):
(1)曲線在x軸的上方,與x軸不相交
(2)曲線關(guān)于直線x=μ對稱
(3)當(dāng)x=μ時(shí),曲線位于最高點(diǎn)
(4)當(dāng)x<μ時(shí),曲線上升(增函數(shù));當(dāng)x>μ時(shí),曲線下降(減函數(shù))并且當(dāng)曲線向左、右兩邊無限延伸時(shí),以x軸為漸近線,向它無限靠近
(5)μ一定時(shí),曲線的形狀由σ確定
σ越大,曲線越“矮胖”,總體分布越分散;
σ越小.曲線越“瘦高”.總體分布越集中:
五條性質(zhì)中前三條學(xué)生較易掌握,后兩條較難理解,因此在講授時(shí)應(yīng)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的原則,采用對比教學(xué)
5.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線:當(dāng)μ=0、σ=l時(shí),正態(tài)總體稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體,其相應(yīng)的函數(shù)表示式是,(-∞<x<+∞)
其相應(yīng)的曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線
標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體N(0,1)在正態(tài)總體的研究中占有重要的地位任何正態(tài)分布的概率問題均可轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的概率問題
三、講解范例:
例1.給出下列三個(gè)正態(tài)總體的函數(shù)表達(dá)式,請找出其均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ
(1)
(2)
(3)
答案:(1)0,1;(2)1,2;(3)-1,0.5
四小結(jié) :總體密度曲線——正態(tài)曲線——標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線
五、課后作業(yè):
六、板書設(shè)計(jì)(略)
七、課后記: