设随机变量 X sim N(2,16),已知 phi(0.25)=0.5987,phi(1.25)=0.8944,则 P|X|<3= _________.
设随机变量 $X \sim N(2,16)$,已知 $\phi(0.25)=0.5987,\phi(1.25)=0.8944$,则 $P\{|X|<3\}=$ _________.
题目解答
答案
我们来逐步解决这个概率问题。
题目分析
已知随机变量 $ X \sim N(2, 16) $,表示:
- 均值 $ \mu = 2 $
- 方差 $ \sigma^2 = 16 $,所以标准差 $ \sigma = \sqrt{16} = 4 $
要求计算:
$P\{|X| < 3\}$
即:
$P\{-3 < X < 3\}$
由于 $ X $ 服从正态分布,我们可以通过标准化(化为标准正态分布)来计算这个概率。
第一步:标准化
设标准正态变量为 $ Z \sim N(0,1) $,我们对区间 $-3 < X < 3$ 进行标准化:
$P(-3 < X < 3) = P\left( \frac{-3 - \mu}{\sigma} < Z < \frac{3 - \mu}{\sigma} \right)$
代入 $ \mu = 2 $, $ \sigma = 4 $:
$= P\left( \frac{-3 - 2}{4} < Z < \frac{3 - 2}{4} \right) = P\left( \frac{-5}{4} < Z < \frac{1}{4} \right) = P(-1.25 < Z < 0.25)$
第二步:利用标准正态分布函数 $ \Phi(z) $
我们知道:
$P(-1.25 < Z < 0.25) = \Phi(0.25) - \Phi(-1.25)$
注意:$ \Phi(-a) = 1 - \Phi(a) $,所以:
$\Phi(-1.25) = 1 - \Phi(1.25)$
题目已知:
- $ \Phi(0.25) = 0.5987 $
- $ \Phi(1.25) = 0.8944 $
所以:
$\Phi(-1.25) = 1 - 0.8944 = 0.1056$
因此:
$P(-1.25 < Z < 0.25) = 0.5987 - 0.1056 = 0.4931$
最终答案
$\boxed{0.4931}$
✅ 答案:$ \boxed{0.4931} $