题目
设随机变量X~N ( 2 , 9 ),则 P (|X| ≤1 )=()。A.(dfrac (1)(3))-(dfrac (1)(9))B.(dfrac (1)(3))-(dfrac (1)(9))C.(dfrac (1)(3))-(dfrac (1)(9))D.(dfrac (1)(3))-(dfrac (1)(9))
设随机变量X~N ( 2 , 9 ),则 P {|X| ≤1 }=()。
- A.

- B.

- C.

- D.

题目解答
答案
∵X~N ( 2 , 9 )
∴


故答案为:D。
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:
- 标准化变换:将给定的正态分布变量X转化为标准正态变量Z。
- 事件转换:将不等式|X| ≤1转换为X的区间范围,并进一步转化为Z的区间。
- 概率计算:利用标准正态分布函数Φ计算区间概率,并通过Φ的性质化简表达式。
破题关键点:
- 正确标准化:注意均值μ=2,标准差σ=3。
- 区间转换:明确|X| ≤1对应X ∈ [-1, 1]。
- Φ函数性质:利用Φ(-a) = 1 - Φ(a)简化计算。
标准化变换
设X ~ N(2, 9),则标准化变量为:
$Z = \frac{X - \mu}{\sigma} = \frac{X - 2}{3}$
事件转换
题目要求计算:
$P\{|X| \leq 1\} = P\{-1 \leq X \leq 1\}$
转化为标准正态变量
将X的区间端点代入标准化公式:
- 当X = 1时:
$Z_1 = \frac{1 - 2}{3} = -\frac{1}{3}$ - 当X = -1时:
$Z_2 = \frac{-1 - 2}{3} = -1$
概率计算
所求概率为:
$P\{-1 \leq X \leq 1\} = P\{Z_2 \leq Z \leq Z_1\} = \Phi(Z_1) - \Phi(Z_2)$
代入Z值:
$\Phi\left(-\frac{1}{3}\right) - \Phi(-1)$
利用Φ函数性质化简
根据Φ(-a) = 1 - Φ(a):
$\Phi\left(-\frac{1}{3}\right) = 1 - \Phi\left(\frac{1}{3}\right), \quad \Phi(-1) = 1 - \Phi(1)$
代入后:
$\left[1 - \Phi\left(\frac{1}{3}\right)\right] - \left[1 - \Phi(1)\right] = \Phi(1) - \Phi\left(\frac{1}{3}\right)$
结论
最终结果为选项D:$\Phi(1) - \Phi\left(\dfrac{1}{3}\right)$。