题目
设 F(x) 为随机变量 X 的分布函数 , 则其值域为 ( )。A. (0,1)B. (0,1]C. [0,1)D. [0,1]
设 F(x) 为随机变量 X 的分布函数 , 则其值域为 ( )。
A. (0,1)
B. (0,1]
C. [0,1)
D. [0,1]
题目解答
答案
D. [0,1]
解析
分布函数的值域是概率论中的基础概念。根据定义,分布函数$F(x) = P(X \leq x)$,其核心性质包括:
- 非减性:随着$x$增大,$F(x)$不减;
- 右连续性:$\lim_{h \to 0^+} F(x+h) = F(x)$;
- 边界条件:$\lim_{x \to -\infty} F(x) = 0$,$\lim_{x \to +\infty} F(x) = 1$;
- 取值范围:对任意$x$,$0 \leq F(x) \leq 1$。
关键点在于:当$x$取足够小(如比所有可能取值都小)时,$F(x)=0$;当$x$取足够大(如比所有可能取值都大)时,$F(x)=1$。因此,值域必须包含端点$0$和$1$。
分布函数的值域推导
-
下界分析:
当$x \to -\infty$时,$F(x) = P(X \leq x) \to 0$。此时,若$x$小于随机变量的所有可能取值,则$F(x)=0$,说明值域包含$0$。 -
上界分析:
当$x \to +\infty$时,$F(x) = P(X \leq x) \to 1$。此时,若$x$大于随机变量的所有可能取值,则$F(x)=1$,说明值域包含$1$。 -
中间值分析:
根据概率的非减性,$F(x)$在$0$到$1$之间单调不减,因此所有中间值均被覆盖。
综上,分布函数的值域为闭区间$[0,1]$,对应选项D。