题目
设随机变量 X sim N(1,9),则 P|1 A. Phi((1)/(3)) - Phi(0)B. Phi((1)/(3))C. Phi(1) - 0.5D. Phi(4) - Phi(1)
设随机变量 $X \sim N(1,9)$,则 $P\left|1 < X < 4\right| = ($ $)$
A. $\Phi\left(\frac{1}{3}\right) - \Phi(0)$
B. $\Phi\left(\frac{1}{3}\right)$
C. $\Phi(1) - 0.5$
D. $\Phi(4) - \Phi(1)$
题目解答
答案
C. $\Phi(1) - 0.5$
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算,涉及标准化变换及标准正态分布函数Φ的应用。
解题核心思路:
- 标准化处理:将给定区间转化为标准正态分布变量Z的范围。
- 利用Φ函数计算概率:通过标准正态分布函数Φ的差值求解区间概率。
- 关键点:注意题目中给出的方差是9,标准差为3,需正确计算Z值。
破题关键:
- 正确标准化:用公式$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$,避免混淆方差与标准差。
- Φ函数性质:Φ(0) = 0.5,简化表达式。
随机变量$X \sim N(1,9)$,即均值$\mu = 1$,方差$\sigma^2 = 9$,标准差$\sigma = 3$。要求$P(1 < X < 4)$,步骤如下:
标准化处理
将X的取值范围转化为Z的范围:
- 当$X = 1$时,$Z = \frac{1 - 1}{3} = 0$。
- 当$X = 4$时,$Z = \frac{4 - 1}{3} = 1$。
因此,原概率可转化为:
$P(1 < X < 4) = P(0 < Z < 1).$
计算概率
根据标准正态分布函数Φ的定义:
$P(0 < Z < 1) = \Phi(1) - \Phi(0).$
由于$\Phi(0) = 0.5$,代入得:
$P(1 < X < 4) = \Phi(1) - 0.5.$
选项分析
- 选项C:$\Phi(1) - 0.5$,与推导结果一致。
- 其他选项错误原因:
- A:错误地将Z值计算为$\frac{1}{3}$(混淆方差与标准差)。
- B:仅计算单侧概率,未考虑区间差。
- D:未标准化,直接使用原始数据代入Φ函数。