题目
29【单选题】设X是随机变量,对任意实数x,P(X=x)=0的充分必要条件是()A. X的概率密度函数是连续函数B. X的分布函数是连续函数C. X为离散型随机变量D. X为非离散型随机变量
29【单选题】设X是随机变量,对任意实数x,P(X=x)=0的充分必要条件是()
A. X的概率密度函数是连续函数
B. X的分布函数是连续函数
C. X为离散型随机变量
D. X为非离散型随机变量
题目解答
答案
B. X的分布函数是连续函数
解析
本题考查随机变量分布函数的性质以及连续型随机变量的相关知识,解题的关键在于理解分布函数的连续性与随机变量取某一特定值的概率之间的关系。
1. 明确分布函数的定义
设$X$是一个随机变量,$x$是任意实数,函数$F(x)=P(X\leq x)$称为$X$的分布函数。
2. 分析$P(X = x)$与分布函数的关系
根据分布函数的性质可知$P(X = x)=F(x)-F(x - 0)$,其中$F(x - 0)=\lim\limits_{t \to x^{-}}F(t)$表示$F(x)$在$x$处的左极限。
3. 对各选项进行分析
- 选项A:
概率密度函数是连续函数并不一定能保证分布函数是连续的。例如,存在一些概率密度函数在个别点处有跳跃间断点,但分布函数仍然可能不连续。而且仅概率密度函数连续不能直接得出对任意实数$x$,$P(X = x)=0$,所以该选项错误。 - 选项B:
若$X$的分布函数$F(x)$是连续函数,那么对于任意实数$x$,有$F(x - 0)=F(x)$。
将其代入$P(X = x)=F(x)-F(x - 0)$可得:
$P(X = x)=F(x)-F(x)=0$
反之,若对任意实数$x$,$P(X = x)=0$,即$F(x)-F(x - 0)=0$,也就是$F(x - 0)=F(x)$,这表明分布函数$F(x)$在任意点$x$处左连续,又因为分布函数本身是右连续的,所以分布函数$F(x)$是连续函数。所以该选项正确。 - 选项C:
离散型随机变量是指其可能取值为有限个或可列无限个,对于离散型随机变量,存在某些点$x_i$,使得$P(X = x_i)>0$,不满足对任意实数$x$,$P(X = x)=0$,所以该选项错误。 - 选项D:
非离散型随机变量包含连续型随机变量和混合型随机变量等。混合型随机变量既有离散型随机变量的特点又有连续型随机变量的特点,存在某些点使得$P(X = x)>0$,不满足对任意实数$x$,$P(X = x)=0$,所以该选项错误。