题目
3.设X~N(μ,σ²),为了将一般的正态分布化为标准正态分布,应作如下哪个变换().A. Y=(X+mu)/(sigma^2)B. Y=(X+mu)/(sigma)C. Y=(X-mu)/(sigma^2)D. Y=(X-mu)/(sigma)
3.设X~N(μ,σ²),为了将一般的正态分布化为标准正态分布,应作如下哪个变换().
A. $Y=\frac{X+\mu}{\sigma^{2}}$
B. $Y=\frac{X+\mu}{\sigma}$
C. $Y=\frac{X-\mu}{\sigma^{2}}$
D. $Y=\frac{X-\mu}{\sigma}$
题目解答
答案
D. $Y=\frac{X-\mu}{\sigma}$
解析
步骤 1:确定目标
目标是将一般的正态分布 $X \sim N(\mu, \sigma^2)$ 转换为标准正态分布 $N(0,1)$。这意味着我们需要找到一个变换 $Y = f(X)$,使得 $Y$ 的期望值为 0,方差为 1。
步骤 2:计算期望值
令 $Y = aX + b$,其中 $a$ 和 $b$ 是待定系数。根据期望值的性质,我们有:
$$E(Y) = E(aX + b) = aE(X) + b = a\mu + b$$
为了使 $Y$ 的期望值为 0,我们需要:
$$a\mu + b = 0$$
解得:
$$b = -a\mu$$
步骤 3:计算方差
根据方差的性质,我们有:
$$D(Y) = D(aX + b) = a^2D(X) = a^2\sigma^2$$
为了使 $Y$ 的方差为 1,我们需要:
$$a^2\sigma^2 = 1$$
解得:
$$a = \frac{1}{\sigma}$$
因此,$b = -\frac{\mu}{\sigma}$。
步骤 4:确定变换
根据上述计算,我们得到变换:
$$Y = \frac{X - \mu}{\sigma}$$
这正是选项 (D) 所给出的变换。
目标是将一般的正态分布 $X \sim N(\mu, \sigma^2)$ 转换为标准正态分布 $N(0,1)$。这意味着我们需要找到一个变换 $Y = f(X)$,使得 $Y$ 的期望值为 0,方差为 1。
步骤 2:计算期望值
令 $Y = aX + b$,其中 $a$ 和 $b$ 是待定系数。根据期望值的性质,我们有:
$$E(Y) = E(aX + b) = aE(X) + b = a\mu + b$$
为了使 $Y$ 的期望值为 0,我们需要:
$$a\mu + b = 0$$
解得:
$$b = -a\mu$$
步骤 3:计算方差
根据方差的性质,我们有:
$$D(Y) = D(aX + b) = a^2D(X) = a^2\sigma^2$$
为了使 $Y$ 的方差为 1,我们需要:
$$a^2\sigma^2 = 1$$
解得:
$$a = \frac{1}{\sigma}$$
因此,$b = -\frac{\mu}{\sigma}$。
步骤 4:确定变换
根据上述计算,我们得到变换:
$$Y = \frac{X - \mu}{\sigma}$$
这正是选项 (D) 所给出的变换。