题目
设随机变量 X 的分布密度 f(x),分布函数 F(x),f(x) 为关于 y 轴对称,则有()A. F(-a)= 1 - F(a)B. F(-a)= (1)/(2) - F(a)C. F(-a)= F(a)D. F(-a)= 2F(a)- 1
设随机变量 $X$ 的分布密度 $f(x)$,分布函数 $F(x)$,$f(x)$ 为关于 $y$ 轴对称,则有()
A. $F(-a)= 1 - F(a)$
B. $F(-a)= \frac{1}{2} - F(a)$
C. $F(-a)= F(a)$
D. $F(-a)= 2F(a)- 1$
题目解答
答案
A. $F(-a)= 1 - F(a)$
解析
考查要点:本题主要考查对称分布下分布函数的性质。关键在于理解密度函数关于y轴对称时,随机变量的分布特性如何反映到分布函数上。
解题核心思路:
- 对称性转化:密度函数$f(x)$关于y轴对称,即$f(-x) = f(x)$,说明随机变量$X$与$-X$同分布。
- 概率关系推导:利用对称性,将$F(-a) = P(X \leq -a)$转化为与$F(a)$相关联的概率表达式。
- 关键结论:通过概率的互补关系,得出$F(-a) = 1 - F(a)$。
步骤1:理解对称性对分布函数的影响
由于$f(x)$关于y轴对称,即$f(-x) = f(x)$,因此$X$与$-X$具有相同的分布。
由此可得:
$P(X \leq -a) = P(-X \geq a).$
步骤2:利用同分布性质简化概率
因为$X$与$-X$同分布,$P(-X \geq a) = P(X \geq a)$。
而$P(X \geq a)$可表示为:
$P(X \geq a) = 1 - P(X \leq a) = 1 - F(a).$
步骤3:联立关系式
将上述结果代入原式,得:
$F(-a) = P(X \leq -a) = P(X \geq a) = 1 - F(a).$
验证其他选项:
- 选项B:当$a=0$时,$F(0)=0.5$,但$\frac{1}{2} - F(0) = 0 \neq F(0)$,矛盾。
- 选项C:若$F(-a)=F(a)$,则$F(a) = 1 - F(a)$,即$F(a)=0.5$,仅在$a=0$时成立,不普遍。
- 选项D:当$a=0$时,$2F(0)-1=0 \neq F(0)$,矛盾。