高中数学中关于正态分布的公式主要有以下几个:
正态分布的概率密度函数
\( f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma} e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}} \)
其中,\( \mu \) 是期望值,\( \sigma \) 是标准差。
正态分布的分布函数
\( F(x) = \Phi\left(\frac{x-\mu}{\sigma}\right) \)
其中,\( \Phi(y) \) 是标准正态分布的累积分布函数,即 \( \Phi(y) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \int_{-\infty}^{y} e^{-\frac{t^2}{2}} dt \)。
正态分布的性质
若随机变量 \( X \) 服从均值为 \( \mu \)、方差为 \( \sigma^2 \) 的正态分布,记为 \( X \sim N(\mu, \sigma^2) \)。
正态分布曲线呈钟形,两头低,中间高,左右对称。
正态分布的标准化
如果 \( X \sim N(\mu, \sigma^2) \),则标准化变量 \( Y = \frac{X - \mu}{\sigma} \) 服从标准正态分布 \( Y \sim N(0, 1) \)。
正态分布的期望和方差
期望(均值)公式:\( \mu = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} x_i \)
方差公式:\( \sigma^2 = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (x_i - \mu)^2 \)
正态分布的一些关键概率
\( P(\mu - \sigma < X < \mu + \sigma) = 0.68.27\% \)
\( P(\mu - 1.96\sigma < X < \mu + 1.96\sigma) = 95.45\% \)
\( P(\mu - 2.58\sigma < X < \mu + 2.58\sigma) = 99.73\% \)
这些公式在统计学、概率论以及许多实际应用中都非常重要。掌握这些公式有助于更好地理解和分析正态分布的数据。