题目
设X~N(3,22),(1)求 2lt Xleqslant 5 , 2lt Xleqslant 5 ,P(|X|>2),P(X>3).(2)确定C使得P(X>C)= P(X≤C).
设X~N(3,22),
(1)求
,
,P{|X|>2},P{X>3}.
(2)确定C使得P{X>C}= P{X≤C}.
题目解答
答案
解:
,所以有
(1)




;
(2)
,
,
当
时,有
,
查表可知
.
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及中位数的确定,涉及标准化转换、标准正态分布表的使用,以及对称性的理解。
解题核心思路:
- 标准化转换:将任意正态分布转化为标准正态分布,利用标准正态分布表查概率。
- 概率拆分与对称性:根据正态分布的对称性,简化计算步骤,如均值处概率为0.5。
- 中位数性质:正态分布的中位数等于均值,直接确定C的值。
破题关键点:
- 标准化公式:$Z = \dfrac{X - \mu}{\sigma}$,将X转化为标准正态变量Z。
- 绝对值处理:$|X| > 2$需拆分为$X > 2$和$X < -2$,分别计算概率后相加。
- 中位数性质:当$P\{X > C\} = P\{X \leq C\}$时,C为分布的中位数,即均值$\mu$。
第(1)题
$P\{2 < X \leq 5\}$
- 标准化:
$Z_1 = \dfrac{2 - 3}{2} = -0.5$,$Z_2 = \dfrac{5 - 3}{2} = 1$ - 查标准正态分布表:
$\Phi(1) \approx 0.8413$,$\Phi(-0.5) \approx 0.3085$ - 计算概率:
$P = \Phi(1) - \Phi(-0.5) = 0.8413 - 0.3085 = 0.5328$
$P\{-4 < X \leq 10\}$
- 标准化:
$Z_1 = \dfrac{-4 - 3}{2} = -3.5$,$Z_2 = \dfrac{10 - 3}{2} = 3.5$ - 查标准正态分布表:
$\Phi(3.5) \approx 0.99997$,$\Phi(-3.5) \approx 0.00003$ - 计算概率:
$P = \Phi(3.5) - \Phi(-3.5) = 0.99997 - 0.00003 = 0.99994$
$P\{|X| > 2\}$
- 拆分事件:
$P\{X > 2\} + P\{X < -2\}$ - 标准化:
- $Z_1 = \dfrac{2 - 3}{2} = -0.5$,$\Phi(-0.5) \approx 0.3085$,故$P\{X > 2\} = 1 - 0.3085 = 0.6915$
- $Z_2 = \dfrac{-2 - 3}{2} = -2.5$,$\Phi(-2.5) \approx 0.0062$
- 计算概率:
$P = 0.6915 + 0.0062 = 0.6977$
$P\{X > 3\}$
- 对称性:
均值为3,故$P\{X > 3\} = 0.5$
第(2)题
- 标准化方程:
$P\{X > C\} = P\{X \leq C\}$ - 转化为标准正态:
$1 - \Phi\left(\dfrac{C - 3}{2}\right) = \Phi\left(\dfrac{C - 3}{2}\right)$ - 解方程:
$\Phi\left(\dfrac{C - 3}{2}\right) = 0.5 \implies \dfrac{C - 3}{2} = 0 \implies C = 3$