题目
设随机变量 xi sim N(mu,36),eta sim N(mu,64),记 p_(1)=P(xi leq mu-6),p_(2)=P(eta geq mu+8),则()A. p_(1) B. p_(1) = p_(2)C. p_(1) leq p_(2)D. p_(1) > p_(2)
设随机变量 $\xi \sim N(\mu,36)$,$\eta \sim N(\mu,64)$,记 $p_{1}=P(\xi \leq \mu-6)$,$p_{2}=P(\eta \geq \mu+8)$,则()
A. $p_{1} < p_{2}$
B. $p_{1} = p_{2}$
C. $p_{1} \leq p_{2}$
D. $p_{1} > p_{2}$
题目解答
答案
B. $p_{1} = p_{2}$
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及对称性应用,需要将不同方差的正态分布变量标准化后进行比较。
解题核心思路:
- 标准化处理:将两个正态分布变量分别转化为标准正态分布变量,利用标准正态分布的对称性简化计算。
- 对称性分析:通过标准正态分布的对称性(如$\Phi(-a) = 1 - \Phi(a)$),直接比较两个概率的大小关系。
破题关键点:
- 明确标准差:$\xi$的标准差为$6$,$\eta$的标准差为$8$。
- 标准化后的位置:$\mu-6$对应$\xi$的标准正态分位数为$-1$,$\mu+8$对应$\eta$的标准正态分位数为$1$。
- 尾部概率对称性:$\Phi(-1) = 1 - \Phi(1)$,因此两概率相等。
步骤1:标准化处理
-
对$\xi \sim N(\mu, 36)$,标准差$\sigma_1 = 6$,标准化得:
$Z_1 = \frac{\xi - \mu}{6} \sim N(0,1)$
因此,
$p_1 = P(\xi \leq \mu - 6) = P\left(Z_1 \leq \frac{\mu - 6 - \mu}{6}\right) = P(Z_1 \leq -1) = \Phi(-1)$ -
对$\eta \sim N(\mu, 64)$,标准差$\sigma_2 = 8$,标准化得:
$Z_2 = \frac{\eta - \mu}{8} \sim N(0,1)$
因此,
$p_2 = P(\eta \geq \mu + 8) = P\left(Z_2 \geq \frac{\mu + 8 - \mu}{8}\right) = P(Z_2 \geq 1) = 1 - \Phi(1)$
步骤2:利用对称性比较概率
根据标准正态分布的对称性:
$\Phi(-1) = 1 - \Phi(1)$
因此:
$p_1 = \Phi(-1) = 1 - \Phi(1) = p_2$
即$p_1 = p_2$。