题目
设随机变量X服从均值为10,均方差为0.02的正态分布,已知 phi (x)=(int )_(-infty )^xdfrac (1)(sqrt {2pi )}(e)^-dfrac ({u^2)(2)}du (2.5)=0.9938 则X落在区间(9.95,10.05)内的概率为______.
设随机变量X服从均值为10,均方差为0.02的正态分布,已知
则X落在区间(9.95,10.05)内的概率为______.
题目解答
答案
0.9876
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算,涉及标准化转换及标准正态分布函数的应用。
解题核心思路:
- 标准化转换:将给定区间转化为标准正态分布变量$Z$的范围。
- 利用已知分布函数值:通过题目提供的$\phi(2.5)=0.9938$,结合对称性计算目标区间的概率。
破题关键点:
- 明确均方差的含义:题目中“均方差”指标准差$\sigma=0.02$,而非方差。
- 正确计算$Z$值:通过$Z=\frac{X-\mu}{\sigma}$将区间端点标准化。
- 对称性应用:利用$\phi(-z)=1-\phi(z)$简化计算。
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标准化转换
随机变量$X \sim N(10, 0.02^2)$,即均值$\mu=10$,标准差$\sigma=0.02$。- 当$X=9.95$时,$Z = \frac{9.95 - 10}{0.02} = -2.5$。
- 当$X=10.05$时,$Z = \frac{10.05 - 10}{0.02} = 2.5$。
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计算概率
目标概率为$P(-2.5 < Z < 2.5)$,即:
$P(Z < 2.5) - P(Z < -2.5) = \phi(2.5) - \phi(-2.5)$
根据标准正态分布的对称性,$\phi(-2.5) = 1 - \phi(2.5)$,代入已知$\phi(2.5)=0.9938$:
$0.9938 - (1 - 0.9938) = 0.9876$