题目
4.假设随机变量X服从指数分布, = X,2

题目解答
答案

解析
本题考查随机变量函数的分布函数及间断点判断,核心是先确定$Y$的分布函数$F_Y(y)$,再通过分析分布函数的间断点数量得出结论。
步骤1:明确$Y$的定义
随机变量$Y$是$X$的函数:
$Y = \begin{casescases} X, & 2 < X < 5 \\ 0, & \text{其他} \end{cases}$
(注:题目中“$0,\end{matrix} \right.$ ()”应为笔误,结合解析推测\(Y$在$X \text{其他情况(}X \leq 2 \text{或} X \geq 5\text{)时取}0$)
步骤2:推导$Y$的分布函数$F_Y(y)$
分布函数$F_Y(y) = P(Y \leq y)$,分情况讨论:
- 当$y < 0$时:$Y \leq y$不可能发生,故$F_Y(y) = 0$;
- 当$0 \leq y < 2$时:$Y \leq y$等价于$X \leq y$(因$y <\\(X \leq y$时$Y=X$,且$X>2$时$Y=X$不影响),故$F_Y(y) = P(X \leq y) = 1 - e^{-\lambda y}$(指数分布$指数分布\(P(X \leq y)=1 - e^{-\lambda y}$);
- 当$y \geq 2$时:$Y \leq y$恒成立(因$Y$最大值为$5$,但$y \geq2$时$Y \leq y$概率为1),故$F_Y(y) = 1$。
步骤3:判断$F_Y(y)$的间断点
分布函数$F_Y(y)$的表达式为:
$F_Y(y) = \begin{cases} 0, & y < 0 \\ 1 - e^{-\lambda y}, & 0 \leq y < 2 \\ 1, & y \geq 2 \end{cases}$
仅在$y=2$处,左极限$\lim_{y \to 2^-} F_Y(y) = 1 - e^{-2\lambda 2}$,右极限$\lim_{y \to 2^+} F_Y(y) = 1$,左右极限不相等,故$y=2$是唯一间断点。
步骤4:匹配选项
- (A)连续函数$Y$非连续(有间断点),错误;
- (B)仅一个间断点,错误;
- (C)阶梯函数需分段常数,$Y$非阶梯函数,错误;
- (D)恰好一个间断点,正确。