题目
设随机变量X与Y相互独立, sim N(1,1) , sim N(3,3), 则-|||- 2X-Yleqslant sqrt {6)} =0.5? 正确错误
? 正确错误题目解答
答案
错误
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的线性组合性质及概率计算。
解题核心思路:
- 确定线性组合的分布:利用独立正态变量的线性组合仍为正态分布,计算均值和方差。
- 标准化求概率:将所求概率转化为标准正态分布的概率,判断是否等于0.5。
破题关键点:
- 均值与方差的计算:正确计算$2X - Y$的均值和方差。
- 对称性判断:若概率为0.5,则对应的值应为均值本身,否则概率不等于0.5。
-
确定$2X - Y$的分布
- $X \sim N(1,1)$,则$2X \sim N(2 \cdot 1, 2^2 \cdot 1) = N(2,4)$。
- $Y \sim N(3,3)$,则$-Y \sim N(-3, (-1)^2 \cdot 3) = N(-3,3)$。
- 因为$X$与$Y$独立,所以$2X - Y$的均值为:
$E(2X - Y) = 2 \cdot 1 + (-3) = -1$
方差为:
$\text{Var}(2X - Y) = 4 + 3 = 7$
因此,$2X - Y \sim N(-1, 7)$。
-
计算概率$P\{2X - Y \leqslant \sqrt{6}\}$
- 将$2X - Y$标准化:
$P\left\{ \frac{2X - Y - (-1)}{\sqrt{7}} \leqslant \frac{\sqrt{6} - (-1)}{\sqrt{7}} \right\} = P\left\{ Z \leqslant \frac{\sqrt{6} + 1}{\sqrt{7}} \right\}$
其中$Z \sim N(0,1)$。 - 计算临界值:
$\frac{\sqrt{6} + 1}{\sqrt{7}} \approx \frac{2.449 + 1}{2.6458} \approx 1.304$ - 查标准正态分布表,得概率约为$0.903$,明显不等于$0.5$。
- 将$2X - Y$标准化:
-
结论
由于$\sqrt{6}$不等于$2X - Y$的均值$-1$,因此概率不等于$0.5$,原命题错误。