题目
设随机变量X,Y,Z相互独立,且X~N(1,2),Y~N(2,2),Z~N(3,7),记a=P(X<Y),b=P(Y<Z),则有______ A. a>bB. a<bC. a=bD. a,b的大小关系不能确定
设随机变量X,Y,Z相互独立,且X~N(1,2),Y~N(2,2),Z~N(3,7),记a=P{X<Y},b=P{Y<Z},则有______
- A. a>b
- B. a<b
- C. a=b
- D. a,b的大小关系不能确定
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查独立正态分布变量的线性组合性质及概率比较。
解题思路:
- 构造差变量:将比较两个变量大小的问题转化为求差变量的概率;
- 确定差变量的分布:利用独立正态变量的性质,确定差变量的均值和方差;
- 标准化与比较:将问题转化为标准正态分布的概率计算,通过比较标准正态分布函数在不同点的取值大小得出结论。
关键点:
- 差变量的均值和方差计算;
- 标准正态分布函数的单调性。
构造差变量
-
定义差变量:
- 对于$a = P\{X < Y\}$,构造差变量$D_1 = X - Y$;
- 对于$b = P\{Y < Z\}$,构造差变量$D_2 = Y - Z$。
-
确定差变量的分布:
- $D_1 \sim N(\mu_X - \mu_Y, \sigma_X^2 + \sigma_Y^2) = N(-1, 4)$;
- $D_2 \sim N(\mu_Y - \mu_Z, \sigma_Y^2 + \sigma_Z^2) = N(-1, 9)$。
计算概率
-
标准化处理:
- $a = P\{D_1 < 0\} = \Phi\left(\frac{0 - (-1)}{\sqrt{4}}\right) = \Phi(0.5)$;
- $b = P\{D_2 < 0\} = \Phi\left(\frac{0 - (-1)}{\sqrt{9}}\right) = \Phi\left(\frac{1}{3}\right)$。
-
比较概率大小:
- 标准正态分布函数$\Phi$单调递增,且$0.5 > \frac{1}{3}$,因此$\Phi(0.5) > \Phi\left(\frac{1}{3}\right)$,即$a > b$。