设 X 的密度函数为 f(x)=} (3)/(2)sqrt(x), & 0leq xleq 1, 0, & (其他.) (3)/(2)sqrt(x)dxD. (2)/(3)
A. $\frac{7}{8}$
B. $\int_{\frac{1}{4}}^{+\infty}\frac{3}{2}\sqrt{x}dx$
C. $1-\int_{-\infty}^{\frac{1}{4}}\frac{3}{2}\sqrt{x}dx$
D. $\frac{2}{3}$
题目解答
答案
解析
本题考查连续型随机变量的概率计算,解题思路是利用连续型随机变量概率的计算公式,通过对概率密度函数在相应区间上进行积分来求解。
步骤一:明确连续型随机变量概率的计算公式
对于连续型随机变量 $X$,其概率密度函数为 $f(x)$,则 $P\{a < X < b\}=\int_{a}^{b}f(x)dx$。
步骤二:分析本题所求概率
本题要求 $P\{X > \frac{1}{4}\}$,根据概率的性质可知 $P\{X > \frac{1}{4}\}=1 - P\{X\leq\frac{1}{4}\}$。
步骤三:计算 $P\{X\leq\frac{1}{4}\}$
已知 $f(x)=\begin{cases} \frac{3}{2}\sqrt{x}, & 0\leq x\leq 1, \\ 0, & \text{其他.} \end{cases}$,则 $P\{X\leq\frac{1}{4}\}=\int_{-\infty}^{\frac{1}{4}}f(x)dx$。
因为当 $x < 0$ 时,$f(x)=0$,所以 $\int_{-\infty}^{\frac{1}{4}}f(x)dx=\int_{0}^{\frac{1}{4}}\frac{3}{2}\sqrt{x}dx$。
根据积分公式 $\int x^n dx=\frac{1}{n + 1}x^{n + 1}+C$($n\neq -1$),对 $\int_{0}^{\frac{1}{4}}\frac{3}{2}\sqrt{x}dx$ 进行计算:
$\int_{0}^{\frac{1}{4}}\frac{3}{2}\sqrt{x}dx=\frac{3}{2}\int_{0}^{\frac{1}{4}}x^{\frac{1}{2}}dx=\frac{3}{2}\times[\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}]_0^{\frac{1}{4}}$
$=\frac{3}{2}\times\frac{2}{3}\times((\frac{1}{4})^{\frac{3}{2}} - 0^{\frac{3}{2}})=(\frac{1}{4})^{\frac{3}{2}}=\frac{1}{8}$
步骤四:计算 $P\{X > \frac{1}{4}\}$
将 $P\{X\leq\frac{1}{4}\}=\frac{1}{8}$ 代入 $P\{X > \frac{1}{4}\}=1 - P\{X\leq\frac{1}{4}\}$,可得 $P\{X > \frac{1}{4}\}=1 - \frac{1}{8}=\frac{7}{8}$。