题目
设X~N(3,22),(1)求P(2<X≤5),P{-4<X≤10),P{|X|>2),P{X>3);(2)确定c使得P{X>c)=P(X≤c);(3)设d满足P(X>d)≥0.9,问d至多是多少?↑φ(x)-|||-D(x)-|||-k-|||-x x
设X~N(3,22),(1)求P{2<X≤5),P{-4<X≤10),P{|X|>2),P{X>3);(2)确定c使得P{X>c}=P{X≤c};(3)设d满足P{X>d}≥0.9,问d至多是多少?

题目解答
答案
因X~N(3,22),故


(3)

解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算、分位数的求解,以及利用标准正态分布表进行数值查表的能力。
解题核心思路:
- 标准化转换:将任意正态分布$X \sim N(\mu, \sigma^2)$转化为标准正态分布$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$,利用标准正态分布函数$\Phi(z)$计算概率。
- 对称性应用:正态分布的对称性可简化中位数求解。
- 分位数定义:通过概率不等式确定分位数对应的临界值。
破题关键点:
- 标准化公式:$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$是连接原变量与标准正态变量的桥梁。
- 分位数性质:中位数对应概率$P(X \leq c) = 0.5$,分位数$c$满足$\Phi\left(\frac{c - \mu}{\sigma}\right) = p$。
- 查表技巧:根据概率值反查标准正态分布表,确定对应的$z$值。
(1) 概率计算
$P(2 < X \leq 5)$
- 标准化:
$Z_1 = \frac{2 - 3}{2} = -0.5$,$Z_2 = \frac{5 - 3}{2} = 1$ - 查表计算:
$P(2 < X \leq 5) = \Phi(1) - \Phi(-0.5) = 0.8413 - (1 - 0.6915) = 0.5328$
$P(-4 < X \leq 10)$
- 标准化:
$Z_1 = \frac{-4 - 3}{2} = -3.5$,$Z_2 = \frac{10 - 3}{2} = 3.5$ - 查表计算:
$\Phi(3.5) \approx 1$,$\Phi(-3.5) \approx 0$,故$P(-4 < X \leq 10) \approx 1 - 0 = 1$
$P(|X| > 2)$
- 拆分事件:
$P(X > 2 \text{ 或 } X < -2) = P(X > 2) + P(X < -2)$ - 标准化:
$Z_1 = \frac{2 - 3}{2} = -0.5$,$Z_2 = \frac{-2 - 3}{2} = -2.5$ - 查表计算:
$P(X > 2) = 1 - \Phi(-0.5) = 0.6915$,$P(X < -2) = \Phi(-2.5) = 0.0062$
总概率:$0.6915 + 0.0062 = 0.6977$
$P(X > 3)$
- 对称性:
$X$的均值为$3$,故$P(X > 3) = 0.5$
(2) 确定$c$使得$P(X > c) = P(X \leq c)$
- 中位数性质:
正态分布的中位数等于均值,故$c = \mu = 3$
(3) 确定$d$使得$P(X > d) \geq 0.9$
- 分位数定义:
$P(X \leq d) \leq 0.1$,对应标准正态分布的$0.1$分位数 - 查表求$z$值:
$\Phi(z) = 0.1$时,$z \approx -1.28$ - 反推$d$:
$-1.28 = \frac{d - 3}{2} \Rightarrow d = 3 - 2 \times 1.28 = 0.44$