X sim N(0,4), F(x) 为其分布函数, 则 F'(x)= ()。A. (1)/(sqrt(2pi)) e^-(x^2)/(8)B. (1)/(2sqrt(2pi)) e^-(x^2)/(8)C. (1)/(sqrt(pi)) e^-(x^2)/(4)D. (1)/(sqrt(2pi)) e^-(x^2)/(4)
A. $\frac{1}{\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{x^2}{8}}$
B. $\frac{1}{2\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{x^2}{8}}$
C. $\frac{1}{\sqrt{\pi}} e^{-\frac{x^2}{4}}$
D. $\frac{1}{\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{x^2}{4}}$
题目解答
答案
解析
本题考查正态分布的概率密度函数与分布函数的关系。解题思路是先明确正态分布的概率密度函数公式,再根据分布函数的导数等于概率密度函数这一性质来求解$F^\prime(x)$。
步骤一:明确正态分布的概率密度函数公式
若随机变量$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,其中$\mu$为均值,$\sigma^{2}$为方差,则其概率密度函数为$\varphi(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma}e^{-\frac{(x - \mu)^{2}}{2\sigma^{2}}}$。
步骤二:确定本题中$\mu$和$\sigma^{2}$的值
已知$X\sim N(0,4)$,所以$\mu = 0$,$\sigma^{2}=4$,则$\sigma=\sqrt{4} = 2$。
步骤三:将$\mu$和$\sigma$的值代入概率密度函数公式
把$\mu = 0$,$\sigma = 2$代入$\varphi(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma}e^{-\frac{(x - \mu)^{2}}{2\sigma^{2}}}$中,可得:
$\varphi(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\times2}e^{-\frac{(x - 0)^{2}}{2\times4}}=\frac{1}{2\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{x^{2}}{8}}$
步骤四:根据分布函数与概率密度函数的关系求解$F^\prime(x)$
因为分布函数$F(x)$的导数$F^\prime(x)$等于概率密度函数$\varphi(x)$,所以$F^\prime(x)=\frac{1}{2\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{x^{2}}{8}}$。