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题目

正态分布的特征不正确的是A. 正态曲线在横轴上方,且均数所在处最高B. 标准正态分布的均数和标准差分别为1和0C. 正态分布以均数为中心,左右对称D. 标准正态分布在pm1处有一个拐点E. 正态分布的面积分布有一定的规律性

正态分布的特征不正确的是

A. 正态曲线在横轴上方,且均数所在处最高

B. 标准正态分布的均数和标准差分别为1和0

C. 正态分布以均数为中心,左右对称

D. 标准正态分布在$\pm1$处有一个拐点

E. 正态分布的面积分布有一定的规律性

题目解答

答案

B. 标准正态分布的均数和标准差分别为1和0

解析

本题考查正态分布的特征相关知识点。解题思路是依次分析每个选项所描述的内容是否符合正态分布的特征。

  • 选项A:
    • 正态分布的概率密度函数$f(x)=\frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2}}$,其中$\mu$为均数,$\sigma$为标准差,且$\sigma>0$。
    • 因为指数函数$e^{-\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2}}>0$,$\frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}}>0$,所以$f(x)>0$,即正态曲线在横轴上方。
    • 对$f(x)$求导,$f^\prime(x)=\frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}}\cdot e^{-\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2}}\cdot(-\frac{2(x - \mu)}{2\sigma^2})$,令$f^\prime(x)=0$,可得$x = \mu$,此时$f(x)$取得最大值,也就是均数所在处最高,所以选项A正确。
  • 选项B:
    • 标准正态分布是指均数$\mu = 0$,标准差$\sigma = 1$的正态分布,而不是均数为1,标准差为0,所以选项B错误。
  • 选项C:
    • 由于正态分布的概率密度函数$f(x)=\frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{(x - \mu)^2}{2\sigma^2}}$,满足$f(\mu + a)=f(\mu - a)$,即关于$x = \mu$对称,所以正态分布以均数为中心,左右对称,选项C正确。
  • 选项D:
    • 对标准正态分布$\varPhi(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{x^2}{2}}$求二阶导数。
    • 一阶导数$\varPhi^\prime(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\cdot e^{-\frac{x^2}{2}}\cdot(-x)$。
    • 二阶导数$\varPhi^{\prime\prime}(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\left(-e^{-\frac{x^2}{2}}+x^2e^{-\frac{x^2}{2}}\right)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{x^2}{2}}(x^2 - 1)$。
    • 令$\varPhi^{\prime\prime}(x)=0$,即$x^2 - 1 = 0$,解得$x=\pm1$,所以标准正态分布在$\pm1$处有一个拐点,选项D正确。
  • 选项E:
    • 正态分布的面积分布有一定的规律性,例如在$\mu\pm\sigma$范围内的面积约为$68.27\%$,在$\mu\pm1.96\sigma$范围内的面积约为$95\%$,在$\mu\pm2.58\sigma$范围内的面积约为$99\%$,所以选项E正确。

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