题目
9.(5.0分)设随机变量X~N(3,4),则P(-4≤X≤10)=A. 2phi((7)/(2))-1B. 2phi((5)/(2))-1C. 2phi((7)/(2))D. 2phi((5)/(2))
9.(5.0分)设随机变量X~N(3,4),则P{-4≤X≤10}=
A. $ 2\phi(\frac{7}{2})-1$
B. $ 2\phi(\frac{5}{2})-1$
C. $ 2\phi(\frac{7}{2})$
D. $ 2\phi(\frac{5}{2})$
题目解答
答案
A. $ 2\phi(\frac{7}{2})-1$
解析
本题考查正态分布的概率计算,解题思路是是先将一般正态分布$X\sim N(3,4)$)转化为标准正态分布$Z\sim N(0,1)$,再再利用标准正态分布的性质计算概率。
- 已知随机变量$X\sim N(3,4)$,其中$\mu = 3$),$\sigma^2 = 4$,则$\sigma = \sqrt{4}=2}= 2$。
- 若$X\sim N(\mu,\sigma^2)$,则$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}\sim N(0,1)$。
- 对于$P\{-4\leq X\leq10\}$,将其进行标准化:
- $P\{-4\leq X\leq10\}=P\left\{\frac{-4 - 3}{2}\leq\frac{X - 3}{2}\leq\frac{10 - 3}{2}\right\}$。
- 计算$\frac{-4 - 3}{2}=-\frac{7}{2}$,$\frac{10 - 3}{2}=\frac{7}{2}$,所以$P\{-4\leq X\leq10\}=P\left\{-\frac{7}{2}\leq Z\leq\frac{7}{2}\right\}$。
- 对于$P\{-4\leq X\leq10\}$,将其进行标准化:
- 根据标准正态分布的性质$\varPhi(z)=P\{Z\leq z\}$,且$P\{a\leq Z\leq b\}=\Phi(b)-\Phi(a)$,则$P\left\{-\frac{7}{2}\leq Z\leq\frac{7}{2}\right\}=\Phi\left(\frac{7}{2}\right)-\Phi\left(-\frac{7}{2}\right)$。
- 又因为标准正态分布关于$y$轴对称,所以$\Phi(-z)=1 - \Phi(z)$,那么$\Phi\left(-\frac{7}{2}\right)=1 - \Phi\left(\frac{7}{2}\right)$。
- 将$\Phi\left(-\frac{7}{2}\right)=1 - \Phi\left(\frac{7}{2}\right)$代入$P\left\{-\frac{7}{2}\leq Z\leq\frac{7}{}{2}\right\}=\Phi\left(\frac{7}{2}\right)-\Phi\left(-\frac{7{2}\right)$可得:
- $P\left\{-\frac{7}{2}\leq Z\leq\frac{7}{2}\right\}=\Phi\left(\frac{7}{2}\right)-(1 - \Phi\left(\frac{7}{2}\right))$。
- 去括号得$P\left\{-\frac{7}{2}\leq Z\leq\frac{7}{2}\right\}=\Phi\left(\frac{7}{2})-1+\Phi(\frac{7}{2}) = 2\Phi(\frac{7}{2})-1$。