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[题目]概率题:设随机变量 sim N(3,4)-|||-(1)概率 (2lt Xlt 5) ; (-4lt Xlt 10) ; (|X|gt 2).-|||-(2)确定常数c,使 (Xleqslant c)=P(Xgt c)-|||-(3)求a,使 (|X-a|gt a)=0.7

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参数求解,涉及标准化转换、标准正态分布函数Φ的使用,以及利用对称性求解特定概率。

解题思路:

  1. 标准化转换:将非标准正态分布转化为标准正态分布,利用Z=(X-μ)/σ。
  2. 概率计算:通过Φ函数计算区间概率,注意绝对值不等式的拆分。
  3. 对称性应用:利用正态分布的对称性求解中位数和特定参数。

关键点:

  • 标准化公式:Z=(X-μ)/σ。
  • Φ函数查表:根据Z值查标准正态分布表。
  • 绝对值处理:拆分绝对值不等式为两个区间。
  • 中位数性质:正态分布的中位数等于均值。

(1) 概率计算

P(2 < X < 5)

  1. 标准化:
    Z₁ = (2-3)/2 = -0.5,Z₂ = (5-3)/2 = 1
  2. 查Φ表:
    Φ(1) ≈ 0.8413,Φ(-0.5) ≈ 0.3085
  3. 计算概率:
    P = Φ(1) - Φ(-0.5) ≈ 0.8413 - 0.3085 = 0.5328

P(-4 < X < 10)

  1. 标准化:
    Z₁ = (-4-3)/2 = -3.5,Z₂ = (10-3)/2 = 3.5
  2. 查Φ表:
    Φ(3.5) ≈ 1,Φ(-3.5) ≈ 0
  3. 计算概率:
    P = Φ(3.5) - Φ(-3.5) ≈ 1 - 0 = 1

P(|X| > 2)

  1. 拆分绝对值:
    P(X > 2 或 X < -2) = 1 - P(-2 ≤ X ≤ 2)
  2. 标准化:
    Z₁ = (-2-3)/2 = -2.5,Z₂ = (2-3)/2 = -0.5
  3. 查Φ表:
    Φ(-0.5) ≈ 0.3085,Φ(-2.5) ≈ 0.0062
  4. 计算概率:
    P = 1 - [Φ(-0.5) - Φ(-2.5)] ≈ 1 - (0.3085 - 0.0062) = 0.7077

(2) 确定常数c

  1. 概率相等条件:
    P(X ≤ c) = P(X > c) = 0.5
  2. 中位数性质:
    正态分布的中位数等于均值μ=3,故 c=3。

(3) 求a

  1. 拆分绝对值:
    P(|X - a| > a) = P(X > 2a 或 X < 0) = 0.7
  2. 分解概率:
    P(X < 0) = Φ((0-3)/2) = Φ(-1.5) ≈ 0.0668
    P(X > 2a) = 0.7 - 0.0668 = 0.6332
  3. 标准化求Z值:
    P(X ≤ 2a) = 1 - 0.6332 = 0.3668
    Z = (2a - 3)/2 = Φ⁻¹(0.3668) ≈ -0.34
  4. 解方程:
    (2a - 3)/2 = -0.34 → 2a = 3 - 0.68 → a ≈ 1.16

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