假设每天从甲地去乙地的旅客人数 $X$ 是服从正态分布 $N\left( {800,{{50}^2}} \right)$ 的随机变量,记一天中从甲地去乙地的旅客人数不超过 $ 900 $ 的概率为 ${P_0}$.
【难度】
【出处】
2013年高考湖北卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    连续型随机变量
    >
    正态分布
  • 方法
    >
    数形结合
    >
    不等式(组)的规划
  1. 求 ${P_0}$ 的值;
    (参考数据:若 $X \sim N\left( {\mu ,{\sigma ^2}} \right)$,有 $P\left( {\mu - \sigma < X \leqslant \mu + \sigma } \right) = 0.6826 $,$ P\left( {\mu - 2\sigma < X \leqslant \mu + 2\sigma } \right) = 0.9544 $,$P\left( {\mu - 3\sigma < X \leqslant \mu + 3\sigma } \right) = 0.9974$)
    标注
    • 知识点
      >
      计数与概率
      >
      连续型随机变量
      >
      正态分布
    答案
    $ 0.9772$
    解析
    本题由正态分布的公式即可求解.由于随机变量 $X$ 服从正态分布$N\left( {800,{{50}^2}} \right)$,故有\[\mu = 800,\sigma = 50,P\left( {700 < X \leqslant 900} \right) = 0.9544.\]由正态分布的对称性,可得\[\begin{split}{p_0} &= P\left( {X \leqslant 900} \right) \\&= P\left( {X \leqslant 800} \right) + P\left( {800 < X \leqslant 900} \right) \\&= \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2}P\left( {700 < X \leqslant 900} \right) \\&= 0.9772.\end{split}\]
  2. 某客运公司用 $A$,$B$ 两种型号的车辆承担甲、乙两地间的长途客运业务,每车每天往返一次,$A$,$B$ 两种车辆的载客量分别为 $ 36 $ 人和 $ 60 $ 人,从甲地去乙地的营运成本分别为 $ 1600 $ 元/辆和 $ 2400 $ 元/辆.公司拟组建一个不超过 $ 21 $ 辆车的客运车队,并要求 $B$ 型车不多于 $A$ 型车 $ 7 $ 辆.若每天要以不小于 ${p_0}$ 的概率运完从甲地去乙地的旅客,且使公司从甲地去乙地的营运成本最小,那么应配备 $A$ 型车、$B$ 型车各多少辆?
    标注
    • 方法
      >
      数形结合
      >
      不等式(组)的规划
    答案
    应配备 $A$ 型车 $ 5 $ 辆,$B$ 型车 $ 12 $ 辆
    解析
    本题考查线性规划在实际问题中的应用,关键是建立线性规划的模型.设 $A$ 型、$B$ 型车辆的数量分别为 $x$,$y$,则相应的营运成本为\[1600x + 2400y.\]依题意,$x$,$y$ 还需满足\[x + y \leqslant 21,y \leqslant x + 7,P\left( {X \leqslant 36x + 60y} \right) \geqslant {p_0}.\]由(1)知,${p_0} = P\left( {X \leqslant 900} \right)$,故 $P\left( {X \leqslant 36x + 60y} \right) \geqslant {p_0}$ 等价于 $36x + 60y \geqslant 900$.
    于是问题等价于求满足约束条件\[{\begin{cases}
    x + y \leqslant 21, \\
    y \leqslant x + 7, \\
    36x + 60y \geqslant 900, \\
    x,y \geqslant 0,x,y \in {\mathbb{N}}, \\
    \end{cases}}\]且使目标函数 $z = 1600x + 2400y$ 达到最小的 $x$,$y$.
    作可行域如图所示,可行域的三个顶点坐标分别为 $P\left( {5,12} \right)$,$Q\left( {7,14} \right)$,$R\left( {15,6} \right)$.由图可知,当直线 $z = 1600x + 2400y$ 经过可行域的点 $P$ 时,
    直线 $z = 1600x + 2400y$ 在 $y$ 轴上截距 $\dfrac{z}{2400}$ 最小,即 $z$ 取得最小值.
    故应配备 $A$ 型车 $ 5 $ 辆,$B$ 型车 $ 12 $ 辆.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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