设X~N(μ,42),Y~N(μ,52),p1=P(X≤μ-4),p2=P(Y≥μ+5),则( )A. 对任意实数μ,都有p1=p2B. 对任意实数μ,都有p1<p2C. 只对μ的个别值,才有p1=p2D. 对任意实数μ,都有p1>p2
设X~N(μ,42),Y~N(μ,52),
p1=P(X≤μ-4),p2=P(Y≥μ+5),则( )
A. 对任意实数μ,都有p1=p2
B. 对任意实数μ,都有p1<p2
C. 只对μ的个别值,才有p1=p2
D. 对任意实数μ,都有p1>p2
题目解答
答案
故对任意实数
故选:A.
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及标准化方法,重点在于理解标准差对概率分布的影响,以及利用标准正态分布函数Φ(z)进行概率转换。
解题核心思路:
- 标准化处理:将X和Y分别转化为标准正态变量Z,消除均值μ的影响。
- 对称性应用:通过标准正态分布的对称性,将不同方向的不等式转化为相同的标准正态概率。
- 关键结论:标准化后,X和Y对应的Z值绝对值相等,符号相反,导致两者的概率相等。
破题关键点:
- 标准化公式:Z = (X - μ)/σ,将原变量转化为标准正态变量。
- 概率转换:P(X ≤ μ - 4)对应Z ≤ -1,P(Y ≥ μ + 5)对应Z ≥ 1,利用Φ(-1) = 1 - Φ(1)建立等式。
步骤1:标准化X和Y
-
X的标准化:
X ~ N(μ, 4²),标准化后得:
$Z_X = \frac{X - \mu}{4} \sim N(0,1)$
因此,
$P(X \leq \mu - 4) = P\left(Z_X \leq \frac{\mu - 4 - \mu}{4}\right) = P(Z_X \leq -1) = \Phi(-1)$ -
Y的标准化:
Y ~ N(μ, 5²),标准化后得:
$Z_Y = \frac{Y - \mu}{5} \sim N(0,1)$
因此,
$P(Y \geq \mu + 5) = P\left(Z_Y \geq \frac{\mu + 5 - \mu}{5}\right) = P(Z_Y \geq 1) = 1 - \Phi(1)$
步骤2:利用对称性比较概率
根据标准正态分布的对称性:
$\Phi(-1) = 1 - \Phi(1)$
因此:
$P(X \leq \mu - 4) = \Phi(-1) = 1 - \Phi(1) = P(Y \geq \mu + 5)$
结论:对任意μ,p₁ = p₂。