题目
设随机变量X的概率密度为fx(x),c≠0,则fx(x)的密度函数为fx(x)A.对B.错
设随机变量X的概率密度为,c≠0,则
的密度函数为
A.对
B.错
题目解答
答案
解:
∵随机变量X的概率密度为
∴
∵
又∵
∴当c>0时,随机变量Y的分布函数
∴概率密度函数
当c<0时,随机变量Y的分布函数
∴概率密度函数
综上所述,的密度函数为
∴选B
解析
考查要点:本题主要考查随机变量线性变换后的概率密度函数的求解方法,特别是对系数绝对值的处理。
解题核心思路:
当随机变量$Y = cX$时,其概率密度函数$f_Y(y)$与$f_X(x)$的关系需通过分布函数法推导。关键点在于:
- 分布函数的定义:$F_Y(y) = P(Y \leq y) = P(X \leq y/c)$(当$c > 0$时)或$P(X \geq y/c)$(当$c < 0$时)。
- 导数的符号处理:对分布函数求导时,需注意$c$的正负对导数符号的影响,最终结果需保证概率密度非负,因此必须引入绝对值。
破题关键:
无论$c$正负,最终密度函数应为$\frac{1}{|c|}f_X\left(\frac{y}{c}\right)$。原题中未加绝对值,故错误。
分布函数法推导
当$c > 0$时
- 分布函数:
$F_Y(y) = P(Y \leq y) = P(cX \leq y) = P\left(X \leq \frac{y}{c}\right) = F_X\left(\frac{y}{c}\right).$ - 求导得密度函数:
$f_Y(y) = \frac{d}{dy}F_Y(y) = \frac{d}{dy}F_X\left(\frac{y}{c}\right) = \frac{1}{c}f_X\left(\frac{y}{c}\right).$
当$c < 0$时
- 分布函数:
$F_Y(y) = P(Y \leq y) = P(cX \leq y) = P\left(X \geq \frac{y}{c}\right) = 1 - F_X\left(\frac{y}{c}\right).$ - 求导得密度函数:
$f_Y(y) = \frac{d}{dy}F_Y(y) = \frac{d}{dy}\left[1 - F_X\left(\frac{y}{c}\right)\right] = -\frac{1}{c}f_X\left(\frac{y}{c}\right).$
由于$c < 0$,$-\frac{1}{c} = \frac{1}{|c|}$,因此:
$f_Y(y) = \frac{1}{|c|}f_X\left(\frac{y}{c}\right).$
结论:无论$c$正负,$f_Y(y) = \frac{1}{|c|}f_X\left(\frac{y}{c}\right)$。原题中未加绝对值,故答案为B.错。