题目
设随机变量 X sim N(2, sigma^2),P(2 leq X leq 4)= 0.4,则 P(X leq 0)= ( )A. 0.6B. 0.1C. 0.3D. 0.2
设随机变量 $X \sim N(2, \sigma^2)$,$P(2 \leq X \leq 4)= 0.4$,则 $P(X \leq 0)= (\quad)$
A. 0.6
B. 0.1
C. 0.3
D. 0.2
题目解答
答案
B. 0.1
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的对称性及其应用,以及如何利用标准化方法解决概率问题。
解题核心思路:
- 正态分布的对称性:由于正态分布关于均值对称,可将已知区间概率转化为对称区间的概率。
- 累积概率计算:结合均值处的累积概率(0.5)和已知区间概率,推导目标区间的概率。
- 标准化方法:通过标准化将原问题转化为标准正态分布问题,利用标准正态分布表或对称性求解。
破题关键点:
- 识别对称区间:将已知区间 $[2,4]$ 的概率 $0.4$ 对应到对称区间 $[0,2]$。
- 整体概率拆分:利用总概率为1和均值处的累积概率 $0.5$,逐步拆分目标区间概率。
步骤1:利用对称性确定对称区间概率
已知 $X \sim N(2, \sigma^2)$,均值为2,分布对称。
由 $P(2 \leq X \leq 4) = 0.4$,根据对称性,对应区间 $[0, 2]$ 的概率也为 $0.4$,即:
$P(0 \leq X \leq 2) = 0.4.$
步骤2:计算 $P(X \leq 0)$
均值处的累积概率为 $P(X \leq 2) = 0.5$,因此:
$P(X \leq 0) = P(X \leq 2) - P(0 \leq X \leq 2) = 0.5 - 0.4 = 0.1.$
步骤3(备选方法):标准化验证
设 $Z = \frac{X - 2}{\sigma}$,则:
$P(2 \leq X \leq 4) = P\left(0 \leq Z \leq \frac{2}{\sigma}\right) = 0.4.$
由此可得:
$P\left(Z \leq \frac{2}{\sigma}\right) = 0.5 + 0.4 = 0.9.$
根据对称性,负区间的概率为:
$P\left(Z \leq -\frac{2}{\sigma}\right) = 1 - 0.9 = 0.1.$
对应原变量 $X$,即:
$P(X \leq 0) = 0.1.$