接棒數學
高三下📊 資料與不確定性

常態分布

Normal Distribution

公式

68–95–99.7 法則

鐘形曲線。約 68% 的資料落在平均值 ±1 個標準差內,95% 在 ±2 個內。

練這學期的計算題
先修

白話解釋

常態分布是自然界最常見的分布形狀:身高、體重、測量誤差、考試成績大多接近它。

它的圖形是左右對稱的**鐘形曲線**,由兩個參數決定:**平均數 μ** 定位置(曲線中心)、**標準差 σ** 定胖瘦(σ 愈大愈扁平分散)。

最實用的是 **68–95–99.7 法則**: 約 **68%** 的資料落在 μ ± 1σ 之內; 約 **95%** 落在 μ ± 2σ 之內; 約 **99.7%** 落在 μ ± 3σ 之內。

所以某次考試平均 70 分、標準差 10 分時,約 68% 的人考 60 到 80 分之間,約 95% 在 50 到 90 分之間。超過 100 分或低於 40 分的人非常罕見(不到 0.3%)。

**標準化**(z 分數)z = (x − μ)/σ 把任何常態分布轉成平均 0、標準差 1 的標準常態,這樣就能查同一張表。z 分數的意義是「距離平均幾個標準差」,可以用來比較不同尺度的資料——數學考 80 分和英文考 75 分哪個比較好?換成 z 分數才比得出來。

**中央極限定理**是它如此普遍的原因:大量獨立隨機因素疊加起來,總和的分布會趨近常態,不管每個因素本身是什麼分布。

什麼時候用

品質管制、成績分析、信賴區間、任何大樣本的統計推論。

最容易錯的地方

例題 · 3

先自己算,再看解答——這樣才有效。

  1. 1

    常態分布中,約有百分之幾的資料落在平均值 ±1 個標準差內?(只填數字)

  2. 2

    平均 70、標準差 10,約 95% 的人分數落在 50 到多少之間?

  3. 3

    x = 85、μ = 70、σ = 5,z 分數是多少?

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