第二个空用小数作答:2)已知随机变量x的密度为-|||-f(x)= ) ax+b,0lt xlt 1 0, =5/8, 则-|||-a= __ b=
第二个空用小数作答:
题目解答
答案
1
0.5
解析
考查要点:本题主要考查连续型随机变量密度函数的性质,包括归一化条件和非负性,以及利用积分计算概率。
解题核心思路:
- 归一化条件:密度函数在整个定义域上的积分等于1,即$\int_{0}^{1} (ax + b) dx = 1$。
- 概率条件:根据$P\{X > 0.5\} = \frac{5}{8}$,建立积分方程$\int_{0.5}^{1} (ax + b) dx = \frac{5}{8}$。
- 联立方程:通过上述两个条件联立方程,解出$a$和$b$的值。
- 验证非负性:确保$f(x) = ax + b$在$0 < x < 1$时非负。
步骤1:利用归一化条件列方程
根据密度函数的归一化条件:
$\int_{0}^{1} (ax + b) dx = 1$
计算积分:
$\left[ \frac{a}{2}x^2 + bx \right]_0^1 = \frac{a}{2} + b = 1$
得到方程:
$\frac{a}{2} + b = 1 \quad \text{(1)}$
步骤2:利用概率条件列方程
根据$P\{X > 0.5\} = \frac{5}{8}$:
$\int_{0.5}^{1} (ax + b) dx = \frac{5}{8}$
计算积分:
$\left[ \frac{a}{2}x^2 + bx \right]_{0.5}^1 = \left( \frac{a}{2} + b \right) - \left( \frac{a}{2}(0.5)^2 + b(0.5) \right)$
化简得:
$\frac{a}{2} + b - \left( \frac{a}{8} + \frac{b}{2} \right) = \frac{3a}{8} + \frac{b}{2} = \frac{5}{8}$
得到方程:
$\frac{3a}{8} + \frac{b}{2} = \frac{5}{8} \quad \text{(2)}$
步骤3:联立方程求解
将方程(1)和(2)联立:
- 从方程(1)得:$a = 2(1 - b)$。
- 将$a = 2(1 - b)$代入方程(2):
$\frac{3 \cdot 2(1 - b)}{8} + \frac{b}{2} = \frac{5}{8}$
化简得:
$\frac{6(1 - b)}{8} + \frac{4b}{8} = \frac{5}{8} \implies 6 - 6b + 4b = 5 \implies -2b = -1 \implies b = 0.5$ - 代入$a = 2(1 - 0.5)$得:$a = 1$。
步骤4:验证非负性
当$a = 1$,$b = 0.5$时,$f(x) = x + 0.5$在$0 < x < 1$时最小值为$0.5$(当$x = 0$时),满足非负性。