题目
设随机变量X与Y相互独立,X~N(1,1),Y~N(3,3),则P(2X-Y≤sqrt(6))=0.5. ____ (判断对错)
设随机变量X与Y相互独立,X~N(1,1),Y~N(3,3),则P(2X-Y≤$\sqrt{6}$)=0.5. ____ (判断对错)
题目解答
答案
解:因为随机变量X与Y相互独立,X~N(1,1),Y~N(3,3),
所以E(X)=1,E(Y)=3,D(X)=1,D(Y)=3,
故Z=2X-Y也服从正态分布,且E(Z)=2E(X)-E(Y)=-1,D(Z)=4D(X)+D(Y)=7,
故Z~N(-1,7),
所以P(Z≤-1)=P(2X-Y≤-1)=0.5,故结论错误.
故答案为:错误.
所以E(X)=1,E(Y)=3,D(X)=1,D(Y)=3,
故Z=2X-Y也服从正态分布,且E(Z)=2E(X)-E(Y)=-1,D(Z)=4D(X)+D(Y)=7,
故Z~N(-1,7),
所以P(Z≤-1)=P(2X-Y≤-1)=0.5,故结论错误.
故答案为:错误.
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的线性组合性质及概率计算,重点在于理解正态分布的均值、方差计算以及对称性特点。
解题核心思路:
- 确定线性组合的分布:利用独立正态变量的线性组合仍服从正态分布的性质,计算新变量的均值和方差。
- 标准化求概率:将不等式转化为标准正态分布形式,判断概率是否为0.5。
- 关键点:正态分布的对称性表明,当比较值等于均值时概率为0.5,否则需通过标准化计算具体概率。
步骤1:确定线性组合的分布
设 $Z = 2X - Y$,根据正态分布的性质:
- 均值:$E(Z) = 2E(X) - E(Y) = 2 \times 1 - 3 = -1$
- 方差:$D(Z) = 4D(X) + D(Y) = 4 \times 1 + 3 = 7$
因此,$Z \sim N(-1, 7)$。
步骤2:分析概率值
题目要求计算 $P(Z \leq \sqrt{6})$。由于 $Z$ 服从正态分布 $N(-1, 7)$,其概率密度曲线关于均值 $-1$ 对称,因此:
- 当比较值等于均值时,$P(Z \leq -1) = 0.5$。
- 当比较值大于均值时(如 $\sqrt{6} \approx 2.449 > -1$),概率必然大于0.5。
步骤3:结论判断
题目中 $\sqrt{6}$ 明显大于均值 $-1$,因此 $P(2X - Y \leq \sqrt{6}) > 0.5$,原题结论错误。