题目
设两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布N(0,1)和N(0,1),则( )(A)N(0,1)(B)N(0,1)(C)N(0,1)(D)N(0,1)
设两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布和
,则( )
(A)
(B)
(C)
(D)
题目解答
答案
两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布和
,则
本题中
(A)
(B)
(C)
(D)
故选:B.
解析
步骤 1:确定X和Y的分布
两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布N(0,1)和N(1,1)。这意味着X的均值为0,方差为1;Y的均值为1,方差为1。
步骤 2:计算X+Y和X-Y的分布
根据正态分布的性质,如果X和Y是两个独立的正态分布随机变量,那么它们的线性组合也是正态分布。具体来说,如果$X\sim N(\mu_x,\sigma_x^2)$和$Y\sim N(\mu_y,\sigma_y^2)$,则$X+Y\sim N(\mu_x+\mu_y,\sigma_x^2+\sigma_y^2)$和$X-Y\sim N(\mu_x-\mu_y,\sigma_x^2+\sigma_y^2)$。
因此,$X+Y\sim N(0+1,1+1)=N(1,2)$,$X-Y\sim N(0-1,1+1)=N(-1,2)$。
步骤 3:计算概率
(A) $P\{X+Y\leqslant 0\}$,由于$X+Y\sim N(1,2)$,则$P\{X+Y\leqslant 0\}=P\{\frac{X+Y-1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{0-1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant -\frac{1}{\sqrt{2}}\}$,其中$Z\sim N(0,1)$,不等于$\frac{1}{2}$。
(B) $P\{X+Y\leqslant 1\}$,由于$X+Y\sim N(1,2)$,则$P\{X+Y\leqslant 1\}=P\{\frac{X+Y-1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{1-1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant 0\}=\frac{1}{2}$,其中$Z\sim N(0,1)$。
(C) $P\{X-Y\leqslant 0\}$,由于$X-Y\sim N(-1,2)$,则$P\{X-Y\leqslant 0\}=P\{\frac{X-Y+1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{0+1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant \frac{1}{\sqrt{2}}\}$,其中$Z\sim N(0,1)$,不等于$\frac{1}{2}$。
(D) $P\{X-Y\leqslant 1\}$,由于$X-Y\sim N(-1,2)$,则$P\{X-Y\leqslant 1\}=P\{\frac{X-Y+1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{1+1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant \sqrt{2}\}$,其中$Z\sim N(0,1)$,不等于$\frac{1}{2}$。
两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布N(0,1)和N(1,1)。这意味着X的均值为0,方差为1;Y的均值为1,方差为1。
步骤 2:计算X+Y和X-Y的分布
根据正态分布的性质,如果X和Y是两个独立的正态分布随机变量,那么它们的线性组合也是正态分布。具体来说,如果$X\sim N(\mu_x,\sigma_x^2)$和$Y\sim N(\mu_y,\sigma_y^2)$,则$X+Y\sim N(\mu_x+\mu_y,\sigma_x^2+\sigma_y^2)$和$X-Y\sim N(\mu_x-\mu_y,\sigma_x^2+\sigma_y^2)$。
因此,$X+Y\sim N(0+1,1+1)=N(1,2)$,$X-Y\sim N(0-1,1+1)=N(-1,2)$。
步骤 3:计算概率
(A) $P\{X+Y\leqslant 0\}$,由于$X+Y\sim N(1,2)$,则$P\{X+Y\leqslant 0\}=P\{\frac{X+Y-1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{0-1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant -\frac{1}{\sqrt{2}}\}$,其中$Z\sim N(0,1)$,不等于$\frac{1}{2}$。
(B) $P\{X+Y\leqslant 1\}$,由于$X+Y\sim N(1,2)$,则$P\{X+Y\leqslant 1\}=P\{\frac{X+Y-1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{1-1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant 0\}=\frac{1}{2}$,其中$Z\sim N(0,1)$。
(C) $P\{X-Y\leqslant 0\}$,由于$X-Y\sim N(-1,2)$,则$P\{X-Y\leqslant 0\}=P\{\frac{X-Y+1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{0+1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant \frac{1}{\sqrt{2}}\}$,其中$Z\sim N(0,1)$,不等于$\frac{1}{2}$。
(D) $P\{X-Y\leqslant 1\}$,由于$X-Y\sim N(-1,2)$,则$P\{X-Y\leqslant 1\}=P\{\frac{X-Y+1}{\sqrt{2}}\leqslant \frac{1+1}{\sqrt{2}}\}=P\{Z\leqslant \sqrt{2}\}$,其中$Z\sim N(0,1)$,不等于$\frac{1}{2}$。