题目
设X~N(3,22),(1)求P(2<X≤5),P(|X|>2),P(X>3);(2)确定c,使得P(X>c)=P(X≤c);(3)设d满足P(X>d)≥0.9,问d至多为多少?
设X~N(3,22),(1)求P{2<X≤5},P{|X|>2},P{X>3};(2)确定c,使得P{X>c}=P{X≤c};(3)设d满足P{X>d}≥0.9,问d至多为多少?
题目解答
答案




解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及分位数的应用,涉及标准化转换、标准正态分布表的使用,以及利用对称性求解参数。
解题思路:
- 标准化转换:将非标准正态分布变量转化为标准正态分布变量$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$,利用标准正态分布表计算概率。
- 概率分解:根据事件的包含关系,将复杂事件分解为简单事件的概率组合。
- 对称性应用:利用正态分布的对称性确定中位数,或通过分位数求解特定概率对应的临界值。
破题关键:
- 标准化公式:$Z = \frac{X - 3}{2}$。
- 分位数对应关系:通过标准正态分布表查分位数,再反推原变量的临界值。
(1) 求$P\{2 < X \leq 5\}$,$P\{|X| > 2\}$,$P\{X > 3\}$
$P\{2 < X \leq 5\}$
- 标准化:
$Z_1 = \frac{5 - 3}{2} = 1$,$Z_2 = \frac{2 - 3}{2} = -0.5$。 - 查标准正态分布表:
$\Phi(1) = 0.8413$,$\Phi(-0.5) = 0.3085$。 - 计算概率:
$P\{2 < X \leq 5\} = \Phi(1) - \Phi(-0.5) = 0.8413 - 0.3085 = 0.5328$。
$P\{|X| > 2\}$
- 分解事件:
$P\{|X| > 2\} = P\{X > 2\} + P\{X < -2\}$。 - 标准化:
- $P\{X > 2\}$对应$Z = \frac{2 - 3}{2} = -0.5$,概率为$1 - \Phi(-0.5) = 1 - 0.3085 = 0.6915$。
- $P\{X < -2\}$对应$Z = \frac{-2 - 3}{2} = -2.5$,概率为$\Phi(-2.5) = 0.0062$。
- 求和:
$P\{|X| > 2\} = 0.6915 + 0.0062 = 0.6977$。
$P\{X > 3\}$
- 对称性:
$X$的均值为3,故$P\{X > 3\} = 0.5$。
(2) 确定$c$,使得$P\{X > c\} = P\{X \leq c\}$
- 等式变形:
$P\{X \leq c\} = \frac{1}{2}$。 - 标准化:
$\frac{c - 3}{2} = 0$(因$\Phi(0) = 0.5$)。 - 解方程:
$c = 3$。
(3) 求$d$使得$P\{X > d\} \geq 0.9$
- 转化为分位数:
$P\{X \leq d\} \leq 0.1$,对应标准正态分布的$0.1$分位数$z_{0.1} \approx -1.28$。 - 反推原变量:
$d = 3 + 2 \times (-1.28) = 0.44$。