题目
10.(填空题,7.0分)若X~N(2,9),则Y=(X-2)/3服从的分布是____.
10.(填空题,7.0分)
若X~N(2,9),则Y=(X-2)/3服从的分布是____.
题目解答
答案
设 $ X \sim N(2, 9) $,即 $ X $ 服从均值为 2、方差为 9 的正态分布。令 $ Y = \frac{X - 2}{3} $,则 $ Y $ 的均值和方差可计算如下:
1. 均值:$ E(Y) = E\left(\frac{X - 2}{3}\right) = \frac{E(X) - 2}{3} = \frac{2 - 2}{3} = 0 $。
2. 方差:$ D(Y) = D\left(\frac{X - 2}{3}\right) = \frac{D(X)}{9} = \frac{9}{9} = 1 $。
因此,$ Y $ 服从均值为 0、方差为 1 的标准正态分布,即 $ Y \sim N(0, 1) $。
答案:$ N(0, 1) $。
解析
本题考查正态分布的性质以及随机变量线性变换后的分布。解题思路是根据正态分布的性质,对于正态分布$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,若进行线性变换$Y = aX + b$($a$、$b$为常数),则$Y$也服从正态分布,且$E(Y)=aE(X)+b$,$D(Y)=a^{2}D(X)$。我们需要先确定$X$的均值$\mu$和方差$\sigma^{2}$,再根据给定的变换$Y=\frac{X - 2}{3}$,分别计算$Y$的均值和方差,进而确定$Y$服从的分布。
- 已知$X\sim N(2,9)$,根据正态分布的表示$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,可得$X$的均值$\mu = E(X)=2$,方差$\sigma^{2}=D(X)=9$。
- 对于$Y=\frac{X - 2}{3}$,可变形为$Y=\frac{1}{3}X-\frac{2}{3}$,这里$a = \frac{1}{3}$,$b=-\frac{2}{3}$。
- 计算$Y$的均值$E(Y)$:
根据公式$E(Y)=aE(X)+b$,将$a = \frac{1}{3}$,$E(X)=2$,$b = -\frac{2}{3}$代入可得:
$E(Y)=\frac{1}{3}\times2-\frac{2}{3}=\frac{2}{3}-\frac{2}{3}=0$ - 计算$Y$的方差$D(Y)$:
根据公式$D(Y)=a^{2}D(X)$,将$a = \frac{1}{3}$,$D(X)=9$代入可得:
$D(Y)=(\frac{1}{3})^{2}\times9=\frac{1}{9}\times9 = 1$ - 因为$Y$的均值为$0$,方差为$1$,所以$Y$服从标准正态分布,即$Y\sim N(0,1)$。