题目
22 设x的分布函数为F(x),则Y=3X+1的分布函数G(y)为()。A. F((1)/(3)y-(1)/(3))B. F(3y+1)C. 3F(y)+1D. (1)/(3)F(y)-(1)/(3)
22 设x的分布函数为F(x),则Y=3X+1的分布函数G(y)为()。
A. $F(\frac{1}{3}y-\frac{1}{3})$
B. F(3y+1)
C. 3F(y)+1
D. $\frac{1}{3}F(y)-\frac{1}{3}$
题目解答
答案
A. $F(\frac{1}{3}y-\frac{1}{3})$
解析
考查要点:本题主要考查随机变量函数的分布函数求解方法,需要掌握分布函数的定义及变量代换的技巧。
解题核心思路:
- 分布函数定义:$G(y) = P(Y \leq y)$,将$Y = 3X + 1$代入,转化为关于$X$的概率表达式。
- 不等式变形:通过解不等式$3X + 1 \leq y$,得到$X \leq \frac{y - 1}{3}$。
- 应用原分布函数:利用$X$的分布函数$F(x)$,直接写出$P\left(X \leq \frac{y - 1}{3}\right) = F\left(\frac{y - 1}{3}\right)$。
关键点:
- 变量代换的正确性,尤其是系数和常数项的处理。
- 排除法:通过分布函数的取值范围(0到1)快速排除不合理选项。
步骤1:写出$Y$的分布函数定义
根据分布函数的定义,$Y = 3X + 1$的分布函数为:
$G(y) = P(Y \leq y) = P(3X + 1 \leq y)$
步骤2:解不等式,转化为$X$的表达式
将不等式$3X + 1 \leq y$变形:
$3X \leq y - 1 \quad \Rightarrow \quad X \leq \frac{y - 1}{3}$
步骤3:应用$X$的分布函数
根据$X$的分布函数$F(x)$,有:
$P\left(X \leq \frac{y - 1}{3}\right) = F\left(\frac{y - 1}{3}\right)$
步骤4:匹配选项
将$\frac{y - 1}{3}$整理为$\frac{1}{3}y - \frac{1}{3}$,对应选项A:
$G(y) = F\left(\frac{1}{3}y - \frac{1}{3}\right)$
排除错误选项:
- 选项B:$F(3y + 1)$,代入后方向错误。
- 选项C:$3F(y) + 1$,结果可能超过1,不符合分布函数性质。
- 选项D:$\frac{1}{3}F(y) - \frac{1}{3}$,可能为负数,不符合分布函数性质。