题目
设随机变量X^3 sim N(1,7^2),标准正态分布函数为varphi(x),则P1 A. varphi(2) - varphi(1)B. varphi(2^(1)/(3)) - varphi(1)C. varphi(1) - varphi(0)D. 0
设随机变量$X^3 \sim N(1,7^2)$,标准正态分布函数为$\varphi(x)$,则$P\{1 < X < 2\}$的值为( )。
A. $\varphi(2) - \varphi(1)$
B. $\varphi\left(2^{\frac{1}{3}}\right) - \varphi(1)$
C. $\varphi(1) - \varphi(0)$
D. $0$
题目解答
答案
C. $\varphi(1) - \varphi(0)$
解析
本题考查正态分布的性质以及概率的计算,解题的关键在于利用已知条件将$P\{1 < X < 2\}$转化为标准正态分布的形式,再结合标准正态分布函数$\varphi(x)$进行计算。
- 首先明确已知条件:已知$X^3 \sim N(1,7^2)$,即随机变量$Y = X^3$服从均值为$1$,方差为$7^2$的正态分布。
- 然后对$P\{1 < X < 2\}$进行转化:
- 因为$X$的取值范围是$1 < X < 2$,那么$X^3$的取值范围是$1^3 < X^3 < 2^3$,即$1 < X^3 < 8$。
- 令$Y = X^3$,则$P\{1 < X < 2\}=P\{1 < Y < 8\}$。
- 接着将$Y$标准化:
- 对于正态分布$Y \sim N(\mu,\sigma^2)$(这里$\mu = 1$,$\sigma = 7$),若要将其转化为标准正态分布$Z=\frac{Y - \mu}{\sigma}\sim N(0,1)$。
- 那么$P\{1 < Y < 8\}=P\left\{\frac{1 - 1}{7} < \frac{Y - 1}{7} < \frac{8 - 1}{7}\right\}$。
- 计算$\frac{1 - 1}{7}=0$,$\frac{8 - 1}{7}=1$,所以$P\left\{\frac{1 - 1}{7} < \frac{Y - 1}{7} < \frac{8 - 1}{7}\right\}=P\{0 < \frac{Y - 1}{7} < 1\}$。
- 最后根据标准正态分布函数$\varphi(x)$计算概率:
- 设$Z=\frac{Y - 1}{7}\sim N(0,1)$,则$P\{0 < Z < 1\}=\varphi(1)-\varphi(0)$。