题目
已知随机变量 X 的方差存在,且满足不等式 P|X-EX|geq3leq9,则一定有()。A. P|X-EX|B. DX=2C. P|X-EX|D. DXneq2
已知随机变量 $X$ 的方差存在,且满足不等式 $P\{|X-EX|\geq3\}\leq9$,则一定有()。
A. $P\{|X-EX|< 3\}< \frac{7}{9}$
B. $DX=2$
C. $P\{|X-EX|< 3\}\geq\frac{7}{9}$
D. $DX\neq2$
题目解答
答案
C. $P\{|X-EX|< 3\}\geq\frac{7}{9}$
解析
本题考查切比雪夫不等式的应用。题目给出随机变量$X$的方差存在,并满足$P\{|X-EX|\geq3\}\leq\frac{2}{9}$(题目中可能存在笔误,实际应为$\frac{2}{9}$而非$9$)。需利用切比雪夫不等式推导概率范围,进而判断选项。
关键思路:
- 切比雪夫不等式:$P\{|X-EX|\geq k\} \leq \frac{DX}{k^2}$。
- 通过题目条件反向推导方差$DX$的范围,再结合概率的补集关系得出正确选项。
步骤1:应用切比雪夫不等式
根据切比雪夫不等式:
$P\{|X-EX|\geq3\} \leq \frac{DX}{3^2} = \frac{DX}{9}.$
题目条件给出:
$P\{|X-EX|\geq3\} \leq \frac{2}{9}.$
联立得:
$\frac{DX}{9} \leq \frac{2}{9} \implies DX \leq 2.$
步骤2:计算$P\{|X-EX|<3\}$
概率的补集关系为:
$P\{|X-EX|<3\} = 1 - P\{|X-EX|\geq3\}.$
根据题目条件:
$P\{|X-EX|\geq3\} \leq \frac{2}{9},$
因此:
$P\{|X-EX|<3\} \geq 1 - \frac{2}{9} = \frac{7}{9}.$
步骤3:验证选项
- 选项C:$P\{|X-EX|<3\}\geq\frac{7}{9}$,符合推导结果。
- 选项B、D涉及方差$DX=2$或$DX\neq2$,但题目未限定$DX$必须等于2,仅知$DX\leq2$,故无法确定。
- 选项A:$P\{|X-EX|<3\}<\frac{7}{9}$,与推导结果矛盾。