若Phi(0.5)=0.6915,Phi(1.5)=0.9332,Phi(2.5)=0.9938,设Xsim N(3,4),则X落在(-2, 2)内的概率为A. 0.0233B. 0.3023C. 0.3320D. 0.2302
A. 0.0233
B. 0.3023
C. 0.3320
D. 0.2302
题目解答
答案
解析
本题考查正态分布的概率计算,解题思路是先将给定的正态分布$X\sim N(3,4)$进行标准化变换,再利用标准正态分布的性质和已知的$\varPhi$值来计算$X$落在$(-2, 2)$内的概率。
步骤一:明确正态分布标准化公式
若$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,则$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}\sim N(0,1)$,其中$\mu$为均值,$\sigma$为标准差。本题中$X\sim N(3,4)$,所以$\mu = 3$,$\sigma = \sqrt{4}=2$。
步骤二:对$P(-2\lt X\lt 2)$进行标准化变换
根据标准化公式可得:
$P(-2\lt X\lt 2)=P\left(\frac{-2 - 3}{2}\lt\frac{X - 3}{2}\lt\frac{2 - 3}{2}\right)=P(-2.5\lt Z\lt -0.5)$
步骤三:利用标准正态分布的性质计算概率
根据标准正态分布的性质$P(a\lt Z\lt b)=\varPhi(b)-\varPhi(a)$,则$P(-2.5\lt Z\lt -0.5)=\varPhi(-0.5)-\varPhi(-2.5)$。
又因为标准正态分布具有对称性,即$\varPhi(-x)=1 - \varPhi(x)$,所以$\varPhi(-0.5)=1 - \varPhi(0.5)$,$\varPhi(-2.5)=1 - \varPhi(2.5)$。
则$P(-2.5\lt Z\lt -0.5)=(1 - \varPhi(0.5))-(1 - \varPhi(2.5))=\varPhi(2.5)-\varPhi(0.5)$。
步骤四:代入已知值计算结果
已知$\varPhi(0.5)=0.6915$,$\varPhi(2.5)=0.9938$,代入上式可得:
$P(-2\lt X\lt 2)=\varPhi(2.5)-\varPhi(0.5)=0.9938 - 0.6915 = 0.3023$