题目
若随机变量 X sim N(0,1),且 PX > x = alpha in (0,1),则 x = ()A. Phi^-1 (1 - (alpha)/(2) )B. Phi^-1 (alpha)C. Phi^-1 ((alpha)/(2) )Phi^-1 ((alpha)/(2) )D. Phi^-1 (1 - alpha)
若随机变量 $X \sim N(0,1)$,且 $P\{X > x\} = \alpha \in (0,1)$,则 $x = \left(\right)$
A. $\Phi^{-1} \left(1 - \frac{\alpha}{2} \right)$
B. $\Phi^{-1} (\alpha)$
C. $\Phi^{-1} \left(\frac{\alpha}{2} \right)\Phi^{-1} \left(\frac{\alpha}{2} \right)$
D. $\Phi^{-1} (1 - \alpha)$
题目解答
答案
D. $\Phi^{-1} (1 - \alpha)$
解析
考查要点:本题主要考查标准正态分布的分位数概念及其与累积分布函数(CDF)的关系。
解题核心思路:
已知标准正态分布变量$X \sim N(0,1)$,要求找到满足$P\{X > x\} = \alpha$的$x$值。关键在于将概率表达式转化为累积分布函数的形式,再利用反函数求解。
破题关键点:
- 理解分位数定义:标准正态分布的累积分布函数$\Phi(x) = P(X \leq x)$,其反函数$\Phi^{-1}(p)$表示使$P(X \leq x) = p$成立的$x$值。
- 概率转换:将$P\{X > x\} = \alpha$转换为$P\{X \leq x\} = 1 - \alpha$,从而直接应用分位数公式。
步骤1:概率表达式转换
题目给出$P\{X > x\} = \alpha$,根据概率的互补性,可得:
$P\{X \leq x\} = 1 - \alpha.$
步骤2:应用累积分布函数
标准正态分布的累积分布函数$\Phi(x)$定义为:
$\Phi(x) = P(X \leq x).$
因此,根据步骤1的结果,有:
$\Phi(x) = 1 - \alpha.$
步骤3:求解$x$的值
对等式$\Phi(x) = 1 - \alpha$两边应用$\Phi^{-1}$,得:
$x = \Phi^{-1}(1 - \alpha).$
选项分析:
- 选项D $\Phi^{-1}(1 - \alpha)$直接对应上述推导结果。
- 其他选项(如B、A、C)均不符合分位数的定义或计算逻辑。