随着生活水平的日益提高,人们越来越关注自己的健康。如果摄取营养过多而运动不足,将导致人的发胖,这既影响健美,也对健康不利。针对人的希望健美和健康的心理,各种减肥药品和健身器械应运而生,其广告铺天盖地。但是,评价一个人过胖或过瘦并不是一件很容易的事情。对一个身高185cm的男生,73kg的体重看来也许是正常的,但如果身高为156cm的女子也具有这样的体重,他可能就要加入服用减肥药的大军了。因此,制定一个正常体重标准,是人们所关心的。这一标准是和具体的人群对象有关。例如男性、女性应该有不同的标准,不同的人种标准也可能不一样。现有某高校5000名女生的体重和身高的数据如附件1所示。试建立数学模型,确定该校女生身高和体重的正常范围。试建立数学模型,给出该校女生体重和身高的函数关系。
时间: 2024-03-07 15:51:58 浏览: 16
首先,我们可以通过附件1中的数据计算出该校女生的平均身高和平均体重,以及标准差。然后,我们可以利用正态分布的理论,假设该校女生的身高和体重分别服从正态分布,并根据平均值和标准差来确定正态分布的参数。
具体而言,我们可以做如下的步骤:
1. 计算样本的平均身高和平均体重:
$\bar{h} = \frac{\sum_{i=1}^{5000} h_i}{5000}$
$\bar{w} = \frac{\sum_{i=1}^{5000} w_i}{5000}$
其中,$h_i$和$w_i$分别表示第$i$个女生的身高和体重。
2. 计算样本的身高和体重的标准差:
$s_h = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{5000} (h_i - \bar{h})^2}{5000-1}}$
$s_w = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{5000} (w_i - \bar{w})^2}{5000-1}}$
3. 假设身高和体重分别服从正态分布,利用平均值和标准差来确定分布的参数:
对于身高,我们假设其服从均值为$\mu_h$,标准差为$\sigma_h$的正态分布,可以利用样本的平均身高和标准差来估计参数:
$\mu_h = \bar{h}$
$\sigma_h = s_h$
对于体重,我们假设其服从均值为$\mu_w$,标准差为$\sigma_w$的正态分布,可以利用样本的平均体重和标准差来估计参数:
$\mu_w = \bar{w}$
$\sigma_w = s_w$
4. 确定正常范围
根据正态分布的理论,对于一个服从均值为$\mu$,标准差为$\sigma$的正态分布,其68.27%的数据会落在$\mu \pm \sigma$的区间内,95.45%的数据会落在$\mu \pm 2\sigma$的区间内,99.73%的数据会落在$\mu \pm 3\sigma$的区间内。因此,我们可以利用这些区间来确定该校女生身高和体重的正常范围。
具体而言,对于身高,正常范围为:
$(\bar{h} - s_h, \bar{h} + s_h)$
即,身高在$[\bar{h} - s_h, \bar{h} + s_h]$的范围内被认为是正常的。
对于体重,正常范围为:
$(\bar{w} - s_w, \bar{w} + s_w)$
即,体重在$[\bar{w} - s_w, \bar{w} + s_w]$的范围内被认为是正常的。
5. 建立函数关系
根据上述分析,我们可以建立如下的函数关系:
$h \sim N(\bar{h}, s_h)$
$w \sim N(\bar{w}, s_w)$
其中,$\sim$表示服从于,$N(\mu,\sigma)$表示均值为$\mu$,标准差为$\sigma$的正态分布。这两个函数关系描述了该校女生身高和体重的分布情况。
需要注意的是,这里建立的模型是基于该校5000名女生的样本数据进行的,因此其适用范围仅限于该校女生人群。如果要推广到其他人群中,需要进行相应的调整。