题目
设随机变量X, Y相互独立,且都服从正态分布N(mu, sigma^2),phi(x)表示标准正态分布函数,则P|X - Y| < 1 = ( )。A. -2Phi((1)/(sqrt(2)sigma)) + 1B. -2Phi((1)/(sqrt(2)sigma)) - 1C. 2phi((1)/(sqrt(2)sigma)) - 1D. 2Phi((1)/(sqrt(2)sigma)) + 1
设随机变量$X, Y$相互独立,且都服从正态分布$N(\mu, \sigma^2)$,$\phi(x)$表示标准正态分布函数,则$P\{|X - Y| < 1\} = (\quad)$。
A. $-2\Phi\left(\frac{1}{\sqrt{2}\sigma}\right) + 1$
B. $-2\Phi\left(\frac{1}{\sqrt{2}\sigma}\right) - 1$
C. $2\phi\left(\frac{1}{\sqrt{2}\sigma}\right) - 1$
D. $2\Phi\left(\frac{1}{\sqrt{2}\sigma}\right) + 1$
题目解答
答案
设 $ Z = X - Y $,由于 $ X $ 和 $ Y $ 独立且均服从 $ N(\mu, \sigma^2) $,则 $ Z $ 服从 $ N(0, 2\sigma^2) $。
将 $ Z $ 标准化得 $ W = \frac{Z}{\sqrt{2}\sigma} $,其中 $ W $ 服从标准正态分布 $ N(0, 1) $。
求 $ P\{|Z| < 1\} $,即 $ P\left\{ -\frac{1}{\sqrt{2}\sigma} < W < \frac{1}{\sqrt{2}\sigma} \right\} $,
利用标准正态分布函数 $ \Phi(x) $,得
\[
P\left\{ -\frac{1}{\sqrt{2}\sigma} < W < \frac{1}{\sqrt{2}\sigma} \right\} = 2\Phi\left( \frac{1}{\sqrt{2}\sigma} \right) - 1.
\]
因此,正确答案为 $\boxed{C}$。