题目
设随机变量X sim N(2, sigma^2),若P0 < X < 4 = 0.3,则PX < 0____
设随机变量$X \sim N(2, \sigma^2)$,若$P\{0 < X < 4\} = 0.3$,则$P\{X < 0\}$____
题目解答
答案
我们已知随机变量 $ X \sim N(2, \sigma^2) $,并且:
$$
P(0 < X < 4) = 0.3
$$
要求的是:
$$
P(X < 0)
$$
---
### 第一步:标准化变量
令:
$$
Z = \frac{X - \mu}{\sigma} = \frac{X - 2}{\sigma}
$$
则 $ Z \sim N(0, 1) $,即标准正态分布。
我们有:
$$
P(0 < X < 4) = P\left(\frac{0 - 2}{\sigma} < Z < \frac{4 - 2}{\sigma}\right) = P\left(-\frac{2}{\sigma} < Z < \frac{2}{\sigma}\right)
$$
根据题设:
$$
P\left(-\frac{2}{\sigma} < Z < \frac{2}{\sigma}\right) = 0.3
$$
---
### 第二步:利用对称性
标准正态分布是对称的,因此:
$$
P\left(-\frac{2}{\sigma} < Z < \frac{2}{\sigma}\right) = 2 \cdot P\left(0 < Z < \frac{2}{\sigma}\right)
$$
所以:
$$
2 \cdot P\left(0 < Z < \frac{2}{\sigma}\right) = 0.3 \Rightarrow P\left(0 < Z < \frac{2}{\sigma}\right) = 0.15
$$
查标准正态分布表(或使用计算器):
$$
P(0 < Z < z) = 0.15 \Rightarrow z \approx 0.385
$$
所以:
$$
\frac{2}{\sigma} = 0.385 \Rightarrow \sigma = \frac{2}{0.385} \approx 5.1948
$$
---
### 第三步:求 $ P(X < 0) $
$$
P(X < 0) = P\left(Z < \frac{0 - 2}{\sigma}\right) = P\left(Z < -\frac{2}{\sigma}\right)
$$
由于我们已经知道:
$$
\frac{2}{\sigma} \approx 0.385 \Rightarrow -\frac{2}{\sigma} \approx -0.385
$$
查标准正态分布表:
$$
P(Z < -0.385) = 1 - P(Z < 0.385) = 1 - 0.65 = 0.35
$$
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### 最终答案:
$$
\boxed{P(X < 0) = 0.35}
$$