题目
设随机变量满足,记标准正态分布函数,则A B C D
设随机变量满足
,记标准正态分布函数
,则
A
B
C
D
题目解答
答案
∵,且
∴
∴
∵
∴
∴此题选A.
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的标准化变换及概率计算,需要理解随机变量函数的分布与标准正态分布的关系。
解题核心思路:
- 变量转换:将原问题中的概率$P(1 < X < 3)$转化为关于$X^3$的概率表达式。
- 标准化处理:利用$X^3 \sim N(1, 26^2)$的性质,将$X^3$标准化为标准正态变量。
- 计算概率:通过标准正态分布函数$\Phi(x)$计算对应区间的概率。
破题关键点:
- 正确转换不等式:明确$X$的范围与$X^3$的范围之间的对应关系。
- 标准化公式:将$X^3$的取值范围转化为标准正态变量的区间。
- 利用$\Phi(0) = \frac{1}{2}$简化计算。
步骤1:转换不等式
由$1 < X < 3$,两边同时立方得:
$1 < X^3 < 27.$
因此,原概率可转化为:
$P(1 < X < 3) = P(1 < X^3 < 27).$
步骤2:标准化处理
已知$X^3 \sim N(1, 26^2)$,标准化后变量为:
$Z = \frac{X^3 - 1}{26} \sim N(0, 1).$
将不等式$1 < X^3 < 27$代入标准化公式:
$\begin{aligned}P(1 < X^3 < 27) &= P\left( \frac{1 - 1}{26} < \frac{X^3 - 1}{26} < \frac{27 - 1}{26} \right) \\&= P(0 < Z < 1).\end{aligned}$
步骤3:计算概率
根据标准正态分布函数$\Phi(x)$的定义:
$P(0 < Z < 1) = \Phi(1) - \Phi(0).$
由于$\Phi(0) = \frac{1}{2}$,最终结果为:
$P(1 < X < 3) = \Phi(1) - \frac{1}{2}.$