题目
设随机变量X sim N(1,4),已知Phi(0.5)= 0.6915,Phi(1.5)= 0.9332,则P|X| A. 0.3753B. 0.2417C. 0.0668D. 0.6247
设随机变量$X \sim N(1,4)$,已知$\Phi(0.5)= 0.6915$,$\Phi(1.5)= 0.9332$,则$P\{|X| < 2\} = \Phi\{|X| < 2\}$。
A. 0.3753
B. 0.2417
C. 0.0668
D. 0.6247
题目解答
答案
D. 0.6247
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算,涉及标准化变换、标准正态分布函数Φ的运用,以及对称性的理解。
解题核心思路:
- 标准化:将原正态变量X转化为标准正态变量Z,利用已知的Φ值计算概率。
- 区间转换:将事件$|X| < 2$转化为关于Z的不等式,通过代数运算确定Z的范围。
- 对称性应用:利用标准正态分布的对称性简化计算,避免直接查询负值的Φ值。
破题关键点:
- 正确标准化:根据$X \sim N(1,4)$,写出$Z = \frac{X-1}{2}$。
- 准确解不等式:将$-2 < X < 2$转换为Z的范围$-1.5 < Z < 0.5$。
- 灵活运用Φ的性质:通过$\Phi(-a) = 1 - \Phi(a)$简化计算。
步骤1:标准化变量
由$X \sim N(1,4)$,标准差$\sigma = 2$,标准化得:
$Z = \frac{X - 1}{2} \sim N(0,1)$
步骤2:转换事件区间
事件$|X| < 2$等价于$-2 < X < 2$。代入标准化公式:
$\begin{aligned}-2 < X < 2 &\implies \frac{-2 - 1}{2} < Z < \frac{2 - 1}{2} \\&\implies -1.5 < Z < 0.5\end{aligned}$
步骤3:计算概率
利用标准正态分布函数Φ:
$\begin{aligned}P(-1.5 < Z < 0.5) &= \Phi(0.5) - \Phi(-1.5) \\&= \Phi(0.5) - [1 - \Phi(1.5)] \quad (\text{对称性}) \\&= 0.6915 - (1 - 0.9332) \\&= 0.6915 + 0.9332 - 1 \\&= 0.6247\end{aligned}$