题目
设随机变量,XY相互独立,X~N(0,1)),Y~N(1,1),则()A. P(X+Y≤0)=1/2B. P(X+Y≤1)=1/2C. P(X-Y≤0)=1/2D. P(X-Y≤1)=1/2
设随机变量,XY相互独立,X~N(0,1)),Y~N(1,1),则()
A. P(X+Y≤0)=1/2
B. P(X+Y≤1)=1/2
C. P(X-Y≤0)=1/2
D. P(X-Y≤1)=1/2
题目解答
答案
B. P(X+Y≤1)=1/2
解析
考查要点:本题主要考查独立正态随机变量的线性组合的分布性质,以及如何利用标准正态分布计算概率。
解题核心思路:
- 确定线性组合的分布:根据独立正态变量的性质,若$X \sim N(\mu_X, \sigma_X^2)$,$Y \sim N(\mu_Y, \sigma_Y^2)$,则$aX + bY \sim N(a\mu_X + b\mu_Y, a^2\sigma_X^2 + b^2\sigma_Y^2)$。
- 标准化求概率:将线性组合的表达式标准化为标准正态变量$Z$,利用$\Phi(z)$(标准正态分布函数)判断概率是否为$\frac{1}{2}$。
- 关键判断点:若临界值等于线性组合的均值,则对应概率为$\frac{1}{2}$。
破题关键:
- 选项B中,$X+Y$的均值为$1$,临界值为$1$,因此概率为$\frac{1}{2}$。
- 其他选项的临界值均不等于对应线性组合的均值,故概率不等于$\frac{1}{2}$。
选项分析
选项A:$P(X+Y \leq 0) = \frac{1}{2}$
- 确定分布:
$X \sim N(0,1)$,$Y \sim N(1,1)$,且独立,故$X+Y \sim N(0+1, 1^2+1^2) = N(1, 2)$。 - 标准化计算:
$P(X+Y \leq 0) = P\left(\frac{X+Y - 1}{\sqrt{2}} \leq \frac{0 - 1}{\sqrt{2}}\right) = \Phi\left(-\frac{1}{\sqrt{2}}\right) \approx 0.1587 \neq \frac{1}{2}$。
结论:错误。
选项B:$P(X+Y \leq 1) = \frac{1}{2}$
- 确定分布:
$X+Y \sim N(1, 2)$。 - 标准化计算:
$P(X+Y \leq 1) = P\left(\frac{X+Y - 1}{\sqrt{2}} \leq \frac{1 - 1}{\sqrt{2}}\right) = \Phi(0) = \frac{1}{2}$。
结论:正确。
选项C:$P(X-Y \leq 0) = \frac{1}{2}$
- 确定分布:
$X-Y \sim N(0-1, 1^2+1^2) = N(-1, 2)$。 - 标准化计算:
$P(X-Y \leq 0) = P\left(\frac{X-Y +1}{\sqrt{2}} \leq \frac{0 +1}{\sqrt{2}}\right) = \Phi\left(\frac{1}{\sqrt{2}}\right) \approx 0.6915 \neq \frac{1}{2}$。
结论:错误。
选项D:$P(X-Y \leq 1) = \frac{1}{2}$
- 确定分布:
$X-Y \sim N(-1, 2)$。 - 标准化计算:
$P(X-Y \leq 1) = P\left(\frac{X-Y +1}{\sqrt{2}} \leq \frac{1 +1}{\sqrt{2}}\right) = \Phi\left(\sqrt{2}\right) \approx 0.921 \neq \frac{1}{2}$。
结论:错误。