题目
3.下列函数中,可以作为连续型随机变量的概率密度是() (A.)f(x)=}sin x,pile xle (3 pi)/(2), 0, 其他
3.下列函数中,可以作为连续型随机变量的概率密度是() (
A.)f(x)=$\begin{cases}\sin x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$ (
B.)f(x)=$\begin{cases}-\sin x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$ (
C.)f(x)=$\begin{cases}\cos x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$ (
D.)f(x)=$\begin{cases}1-\cos x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$
A.)f(x)=$\begin{cases}\sin x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$ (
B.)f(x)=$\begin{cases}-\sin x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$ (
C.)f(x)=$\begin{cases}\cos x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$ (
D.)f(x)=$\begin{cases}1-\cos x,\pi\le x\le \frac{3 \pi}{2}, \\ 0,\quad 其他\end{cases}$
题目解答
答案
**答案:B**
**解析:**
1. **非负性**:
- **A**:$\sin x$ 在 $[\pi, \frac{3\pi}{2}]$ 为负,不满足。
- **B**:$-\sin x$ 在 $[\pi, \frac{3\pi}{2}]$ 为正,满足。
- **C**:$\cos x$ 在 $[\pi, \frac{3\pi}{2}]$ 为负,不满足。
- **D**:$1 - \cos x$ 在 $[\pi, \frac{3\pi}{2}]$ 为正,满足。
2. **积分为1**:
- **A**:$\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} \sin x \, dx = -1$,不满足。
- **B**:$\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} -\sin x \, dx = 1$,满足。
- **C**:$\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} \cos x \, dx = 0$,不满足。
- **D**:$\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} (1 - \cos x) \, dx = \frac{\pi}{2} + 1$,不满足。
**答案:B**
解析
概率密度函数的两个核心条件:
- 非负性:对于所有$x$,$f(x) \geq 0$;
- 归一性:$\int_{-\infty}^{+\infty} f(x) \, dx = 1$。
本题需逐一验证选项是否满足这两个条件。关键在于:
- 判断函数在给定区间内的符号;
- 计算积分是否等于1。
选项分析
选项A
- 非负性:在区间$[\pi, \frac{3\pi}{2}]$,$\sin x \leq 0$,不满足非负性。
- 结论:直接排除。
选项B
- 非负性:在区间$[\pi, \frac{3\pi}{2}]$,$-\sin x \geq 0$,满足非负性。
- 归一性:
$\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} -\sin x \, dx = \cos x \Big|_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} = \cos \frac{3\pi}{2} - \cos \pi = 0 - (-1) = 1$
满足归一性。 - 结论:符合条件。
选项C
- 非负性:在区间$[\pi, \frac{3\pi}{2}]$,$\cos x \leq 0$,不满足非负性。
- 结论:直接排除。
选项D
- 非负性:在区间$[\pi, \frac{3\pi}{2}]$,$1 - \cos x \geq 0$,满足非负性。
- 归一性:
$\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} (1 - \cos x) \, dx = \left[ x - \sin x \right]_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}} = \left( \frac{3\pi}{2} - (-1) \right) - \left( \pi - 0 \right) = \frac{\pi}{2} + 1 \neq 1$
不满足归一性。 - 结论:排除。