题目
4.[填空题] 设随机变量X~N(0,1),则P(|X|<1)=____
4.[填空题] 设随机变量X~N(0,1),则P(|X|<1)=____
题目解答
答案
设随机变量 $X \sim N(0,1)$,则 $P(|X| < 1) = P(-1 < X < 1)$。利用正态分布的对称性,有: \[ P(-1 < X < 1) = 2P(0 < X < 1) \] 查标准正态分布表得 $\Phi(1) \approx 0.8413$,则: \[ P(0 < X < 1) = \Phi(1) - \Phi(0) = 0.8413 - 0.5 = 0.3413 \] 因此: \[ P(-1 < X < 1) \approx 2 \times 0.3413 = 0.6826 \] 或直接利用正态分布性质,约68.26%的数据在均值一个标准差内。 答案:$\boxed{0.6826}$
解析
考查要点:本题主要考查标准正态分布的概率计算,涉及对称性应用及分布函数的查表方法。
解题核心思路:
- 理解绝对值概率的转化:将$P(|X|<1)$转化为区间概率$P(-1
- 利用对称性简化计算:标准正态分布关于均值对称,可将区间分为两部分,简化为两倍单边概率。
- 查标准正态分布表:通过累积分布函数$\Phi(x)$的值计算概率。
破题关键点:
- 对称性分解:$P(-1
- 分布函数查表:$\Phi(1) - \Phi(0)$对应单边概率,再乘以2得到最终结果。
步骤1:转化绝对值概率
由题意,$P(|X|<1) = P(-1 < X < 1)$。
步骤2:利用对称性分解区间
标准正态分布关于$X=0$对称,因此:
$P(-1 < X < 1) = P(-1 < X < 0) + P(0 < X < 1) = 2P(0 < X < 1).$
步骤3:计算单边概率
根据标准正态分布的累积分布函数$\Phi(x)$:
$P(0 < X < 1) = \Phi(1) - \Phi(0).$
查表得$\Phi(1) \approx 0.8413$,$\Phi(0) = 0.5$,代入得:
$P(0 < X < 1) = 0.8413 - 0.5 = 0.3413.$
步骤4:计算总概率
将单边概率乘以2:
$P(-1 < X < 1) = 2 \times 0.3413 = 0.6826.$