题目
15. 设X~N(μ,σ²),则概率P(X≤1+μ)=()A. 随μ的增大而增大B. P(A)-P(B)+P(AB)C. 随σ的增加而增加;D. 随σ的增加而减小.
15. 设X~N(μ,σ²),则概率P(X≤1+μ)=()
A. 随μ的增大而增大
B. P(A)-P(B)+P(AB)
C. 随σ的增加而增加;
D. 随σ的增加而减小.
题目解答
答案
D. 随σ的增加而减小.
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率性质及其参数σ对概率的影响。
解题核心思路:通过标准化将原问题转化为标准正态分布的概率计算,分析σ变化对结果的影响。
破题关键点:
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标准化处理:将X~N(μ,σ²)转化为标准正态变量Z=(X-μ)/σ。
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概率表达式转换:将P(X≤1+μ)转化为标准正态分布的累积概率Φ(1/σ)。
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σ与Φ(1/σ)的关系:σ增大时,1/σ减小,而Φ(z)随z减小而减小,因此概率整体减小。
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标准化处理
设X~N(μ,σ²),则标准化变量为:
$Z = \frac{X - \mu}{\sigma} \sim N(0,1)$
原概率可表示为:
$P(X \leq 1+\mu) = P\left( Z \leq \frac{1+\mu - \mu}{\sigma} \right) = P\left( Z \leq \frac{1}{\sigma} \right)$ -
分析σ对概率的影响
- 当σ增大时,$\frac{1}{\sigma}$减小,即标准正态分布的分位点向左移动。
- 标准正态分布的累积分布函数Φ(z)是单调递增函数,因此$\frac{1}{\sigma}$减小会导致Φ($\frac{1}{\sigma}$)减小。
- 例如:
- 当σ=1时,Φ(1)≈0.8413;
- 当σ=2时,Φ(0.5)≈0.6915;
- 当σ=3时,Φ(1/3)≈0.6293。
- 结论:σ越大,P(X≤1+μ)越小。
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排除其他选项
- 选项A:μ的变化仅改变X的位置,但1+μ始终位于μ右侧1个单位,标准化后仍为$\frac{1}{\sigma}$,与μ无关,因此概率不随μ变化。
- 选项C、D:通过上述分析可知,σ增大时概率减小,故D正确,C错误。