设X~N((μ,σ<sup>2</sup>),则P(α≤X≤b)=()

题目类型: 单选题

题目内容

设X~N((μ,σ2),则P(α≤X≤b)=()

题目选项

A. φ(α)-φ(b)
B. φ(α)+φ(b)
C. φ[(α-μ)/σ2-φ[(b-μ)/σ2]
D. [φ(b-μ/σ)]-[φ(α-μ)σ]

正确答案

D

AI解析

对于题目中的正态分布问题,我们首先需要了解正态分布的密度函数和累积分布函数(CDF)的性质。 给定随机变量 \( X \) 服从正态分布 \( N(\mu, \sigma^2) \),其概率密度函数(PDF)为: \[ f(x) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}} \] 累积分布函数(CDF)表示随机变量 \( X \) 小于或等于某个值 \( x \) 的概率,记为 \( \Phi(x) \)。对于正态分布,CDF 没有显式表达式,通常通过查表或使用计算机软件来计算。 题目要求计算 \( P(\alpha \leq X \leq b) \),即随机变量 \( X \) 在 \( \alpha \) 和 \( b \) 之间的概率。根据概率的加法规则,我们有: \[ P(\alpha \leq X \leq b) = P(X \leq b) - P(X < \alpha) \] 由于 \( P(X < \alpha) \) 可以表示为 \( 1 - P(X \geq \alpha) \),我们可以将其转换为: \[ P(\alpha \leq X \leq b) = \Phi\left(\frac{b-\mu}{\sigma}\right) - \left[1 - \Phi\left(\frac{\alpha-\mu}{\sigma}\right)\right] \] 简化上述表达式,我们得到: \[ P(\alpha \leq X \leq b) = \Phi\left(\frac{b-\mu}{\sigma}\right) - \left[1 - \Phi\left(\frac{\alpha-\mu}{\sigma}\right)\right] \] \[ = \Phi\left(\frac{b-\mu}{\sigma}\right) - 1 + \Phi\left(\frac{\alpha-\mu}{\sigma}\right) \] \[ = \Phi\left(\frac{b-\mu}{\sigma}\right) - \Phi\left(\frac{\alpha-\mu}{\sigma}\right) \] 因此,正确答案是选项 D: \[ \Phi\left(\frac{b-\mu}{\sigma}\right) - \Phi\left(\frac{\alpha-\mu}{\sigma}\right) \]

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