2022 新高考Ⅱ卷 - 第13题 (填空题)

正态分布对称性与区间概率
前置知识回顾:公式与定理 (点击展开)
  • 正态分布曲线对称性: 若随机变量 \( X \sim N(\mu, \sigma^2) \),则其密度曲线关于直线 \( x = \mu \) 对称,且对称轴两侧各占一半面积:\( P(X \le \mu) = P(X > \mu) = 0.5 \)。
  • 区间概率互补性: \( P(X > a) = P(X > \mu) - P(\mu < X \le a) \)(\( a > \mu \))。

13. 已知随机变量 \( X \) 服从正态分布 \( N(2, \sigma^2) \),且 \( P(2 < X \le 2.5) = 0.36 \),则 \( P(X > 2.5) = \)____________.

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思路与规范推导

破题思路全景图

识别对称轴:X ~ N(2, σ²) 对应均值 μ = 2
利用半边全概率性质:P(X > 2) = 0.5
区间拆解:P(X > 2.5) = P(X > 2) - P(2 < X ≤ 2.5)
直接作差:0.5 - 0.36 = 0.14 填入答案

单行道严密推导流

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第一步:明确正态分布的核心特征

因为随机变量 \( X \) 服从正态分布 \( N(2, \sigma^2) \),所以正态曲线的对称轴为直线 \( x = 2 \)。

由正态曲线的对称性,对称轴右侧的全部概率为总概率的一半:

\[ P(X > 2) = 0.5 \]

第二步:区间概率差值计算

事件 \( X > 2 \) 可以互斥拆解为两部分:

\[ P(X > 2) = P(2 < X \le 2.5) + P(X > 2.5) \]

已知 \( P(2 < X \le 2.5) = 0.36 \),移项即可得解:

\[ P(X > 2.5) = P(X > 2) - P(2 < X \le 2.5) = 0.5 - 0.36 = 0.14 \]

易错分水岭警示

全概率当成 1 减: 误用总概率 \( 1 - 0.36 = 0.64 \),忘记 2 是均值中线,右侧总和仅为 0.5。

小数减法借位粗心: 把 \( 0.5 - 0.36 \) 算成了 0.24。

最终答案核对

解析阅读完毕,点击核对最终答案
0.14

核心模型与结论

正态分布“对称轴半区概率 0.5”切片模型:抓准均值 \( \mu \),正态分布在 \( (\mu, +\infty) \) 的总概率恒为 0.5,任意区段概率通过中线作差秒出结果。

易错警示与避坑

直接用 1 减去 0.36!切记 1 是整条曲线面积,只有在求关于均值双侧对称区间时才用 1 减。

高分技法与秒杀

口算 3 秒秒杀:看到均值为 2,右边一半是 0.5。\( 0.5 - 0.36 = 0.14 \),直接填空!

诊断与进阶指南

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