题目
设随机变量X~N(1,4),φ(0)=0.5,φ(1)=0.8413,则P(1≤X≤3)=()A. 0.1385B. 0.2413C. 0.2934D. 0.3413
设随机变量X~N(1,4),φ(0)=0.5,φ(1)=0.8413,则P{1≤X≤3}=()
A. 0.1385
B. 0.2413
C. 0.2934
D. 0.3413
题目解答
答案
D. 0.3413
解析
本题考查正态分布的概率计算,解题思路是先将给定的正态分布随机变量$X$进行标准化变换,然后利用标准正态分布的性质和已知的标准正态分布函数值来计算$P\{1\leq X\leq 3\}$。
已知随机变量$X\sim N(1,4)$,即$X$服从均值$\mu = 1$,方差$\sigma^2 = 4$的正态分布,那么标准差$\sigma=\sqrt{4}=2$。
- 进行标准化变换:
对于正态分布$X\sim N(\mu,\sigma^2)$,可通过$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$将其转化为标准正态分布$Z\sim N(0,1)$。
对于$P\{1\leq X\leq 3\}$,将其进行标准化:
$P\{1\leq X\leq 3\}=P\left\{\frac{1 - 1}{2}\leq\frac{X - 1}{2}\leq\frac{3 - 1}{2}\right\}$
根据上述标准化变换公式,$\frac{X - 1}{2}\sim N(0,1)$,则上式可化为$P\{0\leq Z\leq 1\}$。 - 利用标准正态分布的性质计算概率:
标准正态分布的分布函数为$\varPhi(z)$,且$P\{a\leq Z\leq b\}=\varPhi(b)-\varPhi(a)$。
所以$P\{0\leq Z\leq 1\}=\varPhi(1)-\varPhi(0)$。 - 代入已知值计算结果:
已知$\varPhi(0)=0.5$,$\varPhi(1)=0.8413$,将其代入上式可得:
$P\{0\leq Z\leq 1\}=0.8413 - 0.5=0.3413$