题目
2.随机变量X服从正态分布N(μ,σ²),则随着σ的增大,概率P(X≤μ-σ²)____. (A.)单调增大 (B.)单调减少 (C.)保持不变 (D.)增减不定
2.随机变量X服从正态分布N(μ,σ²),则随着σ的增大,概率P{X≤μ-σ²}____. (
A.)单调增大 (
B.)单调减少 (
C.)保持不变 (
D.)增减不定
A.)单调增大 (
B.)单调减少 (
C.)保持不变 (
D.)增减不定
题目解答
答案
将随机变量 $X$ 标准化,得 $Z = \frac{X - \mu}{\sigma}$,其中 $Z$ 服从标准正态分布 $N(0, 1)$。
则 $P\{X \leq \mu - \sigma^2\} = P\left\{Z \leq -\sigma\right\}$。
由于标准正态分布的累积分布函数 $\Phi(z)$ 单调递增,而 $-\sigma$ 随 $\sigma$ 增大而减小,
因此 $P\{Z \leq -\sigma\} = \Phi(-\sigma)$ 随 $\sigma$ 增大而单调减少。
答案:$\boxed{B}$
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的概率计算及累积分布函数的单调性。
解题思路:
- 标准化处理:将原正态变量转化为标准正态变量,简化概率计算。
- 分析参数变化:明确σ增大时,标准化后的变量如何变化。
- 利用单调性:标准正态分布的累积分布函数Φ(z)是单调递增函数,结合变量变化趋势判断概率变化。
破题关键:
- 标准化公式的应用,将X转化为标准正态变量Z。
- σ增大时,标准化后的变量值-σ的单调性直接影响概率结果。
-
标准化处理
设随机变量X服从N(μ, σ²),定义标准正态变量:
$Z = \frac{X - \mu}{\sigma} \sim N(0, 1)$
原概率可转化为:
$P\{X \leq \mu - \sigma^2\} = P\left\{Z \leq \frac{\mu - \sigma^2 - \mu}{\sigma}\right\} = P\{Z \leq -\sigma\}$ -
分析概率变化
标准正态分布的累积分布函数Φ(z)是严格单调递增的。当σ增大时,-σ的值单调减小。
因此,Φ(-σ)的值会随着σ的增大而单调减小,即概率P{Z ≤ -σ}逐渐降低。