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题目

设X的分布函数为F(x),则在下列函数中,仍为分布函数的是( ).A. F(2x-1)B. F(1-x)C. F(x2)D. 1-F(-x)

设X的分布函数为F(x),则在下列函数中,仍为分布函数的是( ).

A. F(2x-1)

B. F(1-x)

C. F(x2)

D. 1-F(-x)

题目解答

答案

A. F(2x-1)

解析

分布函数需满足三个条件:

  1. 非减性:若 $x_1 < x_2$,则 $F(x_1) \leq F(x_2)$;
  2. 极限性质:$\lim_{x \to -\infty} F(x) = 0$,$\lim_{x \to +\infty} F(x) = 1$;
  3. 右连续性:对任意 $x_0$,$\lim_{x \to x_0^+} F(x) = F(x_0)$。

关键思路:

  • 选项A通过线性变换 $2x-1$ 保持原分布函数的性质;
  • 选项B、C、D的变换可能导致极限不满足、非减性被破坏,或右连续性不成立。

选项A:$F(2x-1)$

  1. 极限性质:
    • 当 $x \to -\infty$,$2x-1 \to -\infty$,故 $F(2x-1) \to 0$;
    • 当 $x \to +\infty$,$2x-1 \to +\infty$,故 $F(2x-1) \to 1$。
  2. 非减性:
    若 $x_1 < x_2$,则 $2x_1 -1 < 2x_2 -1$,由 $F$ 的非减性,$F(2x_1 -1) \leq F(2x_2 -1)$。
  3. 右连续性:
    $F$ 本身右连续,对任意 $x_0$,$\lim_{x \to x_0^+} F(2x-1) = F(2x_0 -1)$。

结论:选项A满足所有条件。

选项B:$F(1-x)$

  • 当 $x \to -\infty$,$1-x \to +\infty$,故 $F(1-x) \to 1$(与极限 $\lim_{x \to -\infty} F(x)=0$ 矛盾)。
    结论:不满足极限性质。

选项C:$F(x^2)$

  • 当 $x \to -\infty$,$x^2 \to +\infty$,故 $F(x^2) \to 1$(与极限 $\lim_{x \to -\infty} F(x)=0$ 矛盾)。
    结论:不满足极限性质。

选项D:$1-F(-x)$

  1. 极限性质:
    • 当 $x \to -\infty$,$-x \to +\infty$,故 $1-F(-x) \to 0$;
    • 当 $x \to +\infty$,$-x \to -\infty$,故 $1-F(-x) \to 1$。
  2. 非减性:
    若 $x_1 < x_2$,则 $-x_1 > -x_2$,由 $F$ 的非减性,$F(-x_1) \geq F(-x_2)$,故 $1-F(-x_1) \leq 1-F(-x_2)$。
  3. 右连续性:
    若 $F$ 在某点 $a$ 处有跳跃(如离散分布),则 $1-F(-x)$ 在 $x=-a$ 处可能不右连续。例如,当 $F(a)$ 跳跃时,$\lim_{x \to (-a)^+} [1-F(-x)] = 1-F(a^-) \neq 1-F(a)$。
    结论:可能破坏右连续性,不满足分布函数定义。

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