题目
设 f(x)= } 2x, & x in [0, c], 0, & x notin [0, c]. 如果 c = ____,则 f(x) 是某一随机变量的概率密度函数.A. 1/3B. 1/2C. 1D. 3/2
设 $f(x)= \begin{cases} 2x, & x \in [0, c], \\ 0, & x \notin [0, c]. \end{cases}$ 如果 $c = \_\_\_\_$,则 $f(x)$ 是某一随机变量的概率密度函数.
A. $1/3$
B. $1/2$
C. $1$
D. $3/2$
题目解答
答案
C. $1$
解析
概率密度函数必须满足两个条件:
- 非负性:对所有$x$,$f(x) \geq 0$;
- 归一性:$\int_{-\infty}^{+\infty} f(x) \, dx = 1$。
本题中,函数$f(x)$在区间$[0, c]$上为$2x$,其他区域为$0$。显然满足非负性。关键在于计算积分并令其等于$1$,从而求出$c$的值。
-
计算积分
函数$f(x)$仅在区间$[0, c]$上有非零值,因此积分范围为$[0, c]$:
$\int_{-\infty}^{+\infty} f(x) \, dx = \int_{0}^{c} 2x \, dx$ -
求定积分
积分结果为:
$\int_{0}^{c} 2x \, dx = \left[ x^2 \right]_{0}^{c} = c^2 - 0 = c^2$ -
令积分等于1
根据归一性要求:
$c^2 = 1 \implies c = \pm 1$
由于$c$是区间$[0, c]$的右端点,必须为正数,故$c = 1$。