题目
设随机变量 X sim N(1,1), 概率密度为 f(x), 分布函数 F(x), 则下列正确的是____.A. f(x) = f(-x), x in RB. PX leq 0 = PX geq 0C. F(x) = 1 - F(-x), x in RD. PX leq 1 = PX geq 1
设随机变量 $X \sim N(1,1)$, 概率密度为 $f(x)$, 分布函数 $F(x)$, 则下列正确的是____.
A. $f(x) = f(-x)$, $x \in R$
B. $P\{X \leq 0\} = P\{X \geq 0\}$
C. $F(x) = 1 - F(-x)$, $x \in R$
D. $P\{X \leq 1\} = P\{X \geq 1\}$
题目解答
答案
D. $P\{X \leq 1\} = P\{X \geq 1\}$
解析
本题考查正态分布的性质,解题的关键在于明确正态分布的概率密度函数、分布函数的特点以及正态分布的对称性。
正态分布的基本性质
若随机变量$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,其中$\mu$为均值,$\sigma^{2}$为方差,本题中$X\sim N(1,1)$,即$\mu = 1$,$\sigma^{2}=1$。正态分布的概率密度函数为$f(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma}e^{-\frac{(x - \mu)^{2}}{2\sigma^{2}}}$,分布函数$F(x)=\int_{-\infty}^{x}f(t)dt$,且正态分布关于$x = \mu$对称。
对各选项的分析
- 选项A:
已知$f(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma}e^{-\frac{(x - \mu)^{2}}{2\sigma^{2}}}$,将$x$换为$-x$可得$f(-x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma}e^{-\frac{(-x - \mu)^{2}}{2\sigma^{2}}}$。
因为$\mu = 1$,所以$f(x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{(x - 1)^{2}}{2}}$,$f(-x)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{(-x - 1)^{2}}{2}}=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}e^{-\frac{(x + 1)^{2}}{2}}$。
显然$f(x)\neq f(-x)$,所以选项A错误。 - 选项B:
由于正态分布$X\sim N(1,1)$关于$x = 1$对称,$P\{X\leq0\}$表示$x = 0$左侧的概率,$P\{X\geq0\}$表示$x = 0$右侧的概率。
根据正态分布的对称性可知$P\{X\leq0\}\neq P\{X\geq0\}$,所以选项B错误。 - 选项C:
分布函数$F(x)=\int_{-\infty}^{x}f(t)dt$,$1 - F(-x)=1-\int_{-\infty}^{-x}f(t)dt=\int_{-x}^{+\infty}f(t)dt$。
因为正态分布$X\sim N(1,1)$关于$x = 1$对称,$F(x)\neq\int_{-x}^{+\infty}f(t)dt$,即$F(x)\neq 1 - F(-x)$,所以选项C错误。 - 选项D:
因为正态分布$X\sim N(1,1)$关于$x = 1$对称,所以$P\{X\leq1\}$表示$x = 1$左侧的概率,$P\{X\geq1\}$表示$x = 1$右侧的概率。
根据正态分布的对称性可知$P\{X\leq1\}=P\{X\geq1\}$,所以选项D正确。