题目
1.设随机变量X的分布函数为F(x),引入函数 _(1)(x)=F(ax), _(2)(x)=(F)^2(x),-|||-_(3)(x)=1-F(-x) _(4)(x)=F(x+a), 其中a为常数,则F1 (x),F2(x),F3 (x),F4(x)这4个函数-|||-中哪些是分布函数?

题目解答
答案

解析
分布函数的判断依据:
- 非递减性:对任意$x_1 < x_2$,有$F(x_1) \leq F(x_2)$;
- 右连续性:$\lim_{x \to x_0^+} F(x) = F(x_0)$;
- 极限条件:$\lim_{x \to +\infty} F(x) = 1$,$\lim_{x \to -\infty} F(x) = 0$。
关键思路:
- F1(x):通过$a$的符号分析单调性;
- F2(x):利用平方运算的单调性和极限性质;
- F3(x):验证右连续性是否被破坏;
- F4(x):平移操作对分布函数性质的影响。
F1(x) = F(ax)
- 非递减性:若$a < 0$,当$x$增大时,$ax$减小,导致$F(ax)$可能递减,不满足非递减性。
- 结论:不一定是分布函数。
F2(x) = [F(x)]²
- 非递减性:$F(x)$非递减且取值在$[0,1]$,平方后仍非递减(导数$2F(x)F'(x) \geq 0$)。
- 右连续性:平方运算保持右连续性。
- 极限条件:$\lim_{x \to +\infty} [F(x)]^2 = 1$,$\lim_{x \to -\infty} [F(x)]^2 = 0$。
- 结论:是分布函数。
F3(x) = 1 - F(-x)
- 非递减性:$x$增大时,$-x$减小,$F(-x)$非递增,故$1 - F(-x)$非递减。
- 右连续性:$F(-x)$对$x$的右连续性等价于$F(y)$对$y$的左连续性,但分布函数需右连续,因此不满足。
- 结论:不是分布函数。
F4(x) = F(x + a)
- 非递减性:平移后保持原函数的单调性。
- 右连续性:平移不改变右连续性。
- 极限条件:$\lim_{x \to +\infty} F(x+a) = 1$,$\lim_{x \to -\infty} F(x+a) = 0$。
- 结论:是分布函数。