题目内容
(2013•湖北)假设每天从甲地去乙地的旅客人数X是服从正态分布N(800,502)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p0.
(Ⅰ)求p0的值;
(参考数据:若X~N(μ,σ2),有P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.9974.)
(Ⅱ)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p0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?
(Ⅰ)求p0的值;
(参考数据:若X~N(μ,σ2),有P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6826,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.9544,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.9974.)
(Ⅱ)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p0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?
分析:(I)变量服从正态分布N(800,502),即服从均值为800,标准差为50的正态分布,适合700<X≤900范围内取值即在(μ-2σ,μ+2σ)内取值,其概率为:95.44%,从而由正态分布的对称性得出不超过900的概率为p0.
(II)设每天应派出A型x辆、B型车y辆,根据条件列出不等式组,即得线性约束条件,列出目标函数,画出可行域求解.
(II)设每天应派出A型x辆、B型车y辆,根据条件列出不等式组,即得线性约束条件,列出目标函数,画出可行域求解.
解答:
解:(Ⅰ)由于随机变量X服从正态分布N(800,502),故有μ=800,σ=50,P(700<X≤900)=0.9544.
由正态分布的对称性,可得p0=(P(X≤900)=P(X≤800)+P(800<X≤900)=
+
P(700<X≤900)=0.9772
(Ⅱ)设A型、B型车辆的数量分别为x,y辆,则相应的营运成本为1600x+2400y.
依题意,x,y还需满足:x+y≤21,y≤x+7,P(X≤36x+60y)≥p0.
由(Ⅰ)知,p0=P(X≤900),故P(X≤360x+60y)≥p0等价于36x+60y≥900.
于是问题等价于求满足约束条件
且使目标函数z=1600x+2400y达到最小值的x,y.
作可行域如图所示,可行域的三个顶点坐标分别为P(5,12),Q(7,14),R(15,6).
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
最小,即z取得最小值.
故应配备A型车5辆,B型车12辆.
由正态分布的对称性,可得p0=(P(X≤900)=P(X≤800)+P(800<X≤900)=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
(Ⅱ)设A型、B型车辆的数量分别为x,y辆,则相应的营运成本为1600x+2400y.
依题意,x,y还需满足:x+y≤21,y≤x+7,P(X≤36x+60y)≥p0.
由(Ⅰ)知,p0=P(X≤900),故P(X≤360x+60y)≥p0等价于36x+60y≥900.
于是问题等价于求满足约束条件
|
且使目标函数z=1600x+2400y达到最小值的x,y.
作可行域如图所示,可行域的三个顶点坐标分别为P(5,12),Q(7,14),R(15,6).
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
| z |
| 2400 |
故应配备A型车5辆,B型车12辆.
点评:本题考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查简单线性规划.本题解题的关键是列出不等式组(方程组)寻求约束条件,并就题目所述找出目标函数,将可行域各角点的值一一代入,最后比较,即可得到目标函数的最优解.
练习册系列答案
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2013年春运期间,长沙火车站在某大学开设了一个服务窗口。假设每一位顾客办理业务所需时间都是整数分钟,对这1000名顾客办理业务所需时间统计结果如下:
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办理业务所需时间(分钟) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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人数 |
100 |
400 |
300 |
100 |
100 |
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(1)求一位顾客办理业务时间不超过3分钟的概率;
(2)估计顾客办理业务所需时间的平均值。