题目
若连续性随机变量 X sim N(mu, sigma^2),则 Z = (X - mu)/(sigma) sim ()A. Z sim N(mu, sigma^2)B. Z sim N(0, 1)C. Z sim N(1, 0)D. Z sim N(0, sigma^2)
若连续性随机变量 $X \sim N(\mu, \sigma^2)$,则 $Z = \frac{X - \mu}{\sigma} \sim$ ()
A. $Z \sim N(\mu, \sigma^2)$
B. $Z \sim N(0, 1)$
C. $Z \sim N(1, 0)$
D. $Z \sim N(0, \sigma^2)$
题目解答
答案
B. $Z \sim N(0, 1)$
解析
步骤 1:理解正态分布的性质
- 如果 $X \sim N(\mu, \sigma^2)$,则对于任何常数 $a$ 和 $b$,线性变换 $Y = aX + b$ 也服从正态分布,具体为 $Y \sim N(a\mu + b, a^2\sigma^2)$。
步骤 2:应用性质到 $Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$
- 在这个问题中,我们有 $Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$。可以将 $Z$ 看作是 $X$ 的线性变换,其中 $a = \frac{1}{\sigma}$ 和 $b = -\frac{\mu}{\sigma}$。
- 根据正态分布的性质,$Z$ 服从正态分布,其均值为 $\frac{1}{\sigma} \cdot \mu + \left(-\frac{\mu}{\sigma}\right) = \frac{\mu}{\sigma} - \frac{\mu}{\sigma} = 0$。
- $Z$ 的方差为 $\left(\frac{1}{\sigma}\right)^2 \cdot \sigma^2 = \frac{1}{\sigma^2} \cdot \sigma^2 = 1$。
步骤 3:得出结论
- 因此,$Z$ 服从均值为 0,方差为 1 的正态分布,即 $Z \sim N(0, 1)$。
- 如果 $X \sim N(\mu, \sigma^2)$,则对于任何常数 $a$ 和 $b$,线性变换 $Y = aX + b$ 也服从正态分布,具体为 $Y \sim N(a\mu + b, a^2\sigma^2)$。
步骤 2:应用性质到 $Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$
- 在这个问题中,我们有 $Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$。可以将 $Z$ 看作是 $X$ 的线性变换,其中 $a = \frac{1}{\sigma}$ 和 $b = -\frac{\mu}{\sigma}$。
- 根据正态分布的性质,$Z$ 服从正态分布,其均值为 $\frac{1}{\sigma} \cdot \mu + \left(-\frac{\mu}{\sigma}\right) = \frac{\mu}{\sigma} - \frac{\mu}{\sigma} = 0$。
- $Z$ 的方差为 $\left(\frac{1}{\sigma}\right)^2 \cdot \sigma^2 = \frac{1}{\sigma^2} \cdot \sigma^2 = 1$。
步骤 3:得出结论
- 因此,$Z$ 服从均值为 0,方差为 1 的正态分布,即 $Z \sim N(0, 1)$。