The random variable C is such that C∼N(20,σ2)
The random variables C1,C2 and C3 are independent and each has the same
distribution as C
The random variable D is defined as
D=i=1∑3Ci
Given that P(A+B+D<76)=0.2420 and that A, B and D are independent,
(b) showing your working clearly, find the standard deviation of C
(6)
(Total for Question 7 is 10 marks)
题目中文翻译
随机变量 X 定义为
X=4A−3B
其中 A 和 B 相互独立,并且
A∼N(15,52)B∼N(10,42)
(a) 求 P(X<40)。
随机变量 C 满足 C∼N(20,σ2)。
随机变量 C1,C2,C3 相互独立,并且都与 C 服从同样的分布。
随机变量 D 定义为
D=i=1∑3Ci
已知 P(A+B+D<76)=0.2420,且 A、B、D 相互独立,
(b) 请清楚写出过程,求 C 的标准差。
解答
(a)
解法一
思路
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X=4A−3B 是两个独立正态变量的线性组合,因此仍服从正态分布。计算均值时保留系数符号,计算方差时则使用系数的平方;确定 X 的分布后再标准化求概率。
答题过程
展开
Since A and B are independent,
E(X)===4E(A)−3E(B)4(15)−3(10)30
and
Var(X)===42Var(A)+(−3)2Var(B)42(52)+32(42)544.
Therefore,
X∼N(30,544).
Hence
P(X<40)===P(Z<54440−30)P(Z<0.4287…)0.666.
(b)
解法一
思路
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先由三个独立同分布的 Ci 求出 D 的均值和方差,再与独立的 A、B 合并。已知左尾概率为 0.2420,查标准正态分布得到对应的 z 值约为 −0.700,由标准化方程反解 σ。
答题过程
展开
Since
D=C1+C2+C3,
where C1,C2,C3 are independent and each has distribution N(20,σ2),
E(D)=Var(D)=3(20)=60,3σ2.
Let
S=A+B+D.
Since A, B and D are independent,
E(S)==15+10+6085
and
Var(S)==52+42+3σ241+3σ2.
Thus
S∼N(85,41+3σ2).
Given that P(S<76)=0.2420, the corresponding standard normal value is