题目
设连续型随机变量 X 的密度函数有 f(-x)= f(x),F(x) 是 X 的分布函数,则下列成立的有()A. F(-a)= F(a)B. F(-a)= (1)/(2) F(a)C. F(-a)= 1 - F(a)D. F(-a)= (1)/(2) - F(a)
设连续型随机变量 $X$ 的密度函数有 $f(-x)= f(x)$,$F(x)$ 是 $X$ 的分布函数,则下列成立的有()
A. $F(-a)= F(a)$
B. $F(-a)= \frac{1}{2} F(a)$
C. $F(-a)= 1 - F(a)$
D. $F(-a)= \frac{1}{2} - F(a)$
题目解答
答案
C. $F(-a)= 1 - F(a)$
解析
本题考查连续型随机变量的分布函数性质,关键利用密度函数的对称性(偶函数)推导分布函数的关系。
核心知识点
- 分布函数定义:$F(x) = P(X \leq x) = \int_{-\infty}^x f(t)dt$,表示随机变量$X$落在区间$(-\infty, x]$的概率。
- 偶函数性质:$f(-t) = f(t)$,即密度函数关于$y$轴对称。
- 概率归一性:$\int_{-\infty}^{+\infty} f(t)dt = 1$,即$P(X \in \mathbb{R}) = 1$。
推导过程
要计算$F(-a)$,根据定义:
$F(-a) = P(X \leq -a) = \int_{-\infty}^{-a} f(t)dt$
步骤1:换元简化积分
令$t = -s$,则$dt = -ds$,当$t = -\infty$时$s = +\infty$,$t = -a$时$s = a$,代入得:
$F(-a) = \int_{+\infty}^a f(-s)(-ds) = \int_{a}^{+\infty} f(s)ds$
(因$f(-s)=f(s)$,且积分上下限交换后负号抵消)
步骤2:利用概率归一性
$P(X \leq a) + P(X > a) = 1$
即$F(a) + \int_{a}^{+\infty} f(s)ds = 1$,故$\int_{a}^{+\infty} f(s)ds = 1 - F(a)$。
步骤3:结论
联立得$F(-a) = 1 - F(a)$。