题目
设随机变量X具有对称的概率密度,即f(-x)=f(x),则对任意a>0,P(|X|>a)=______.A. 1-2F(a)B. 2F(a)-1C. 2-F(a)D. 2[1-F(a)]
设随机变量X具有对称的概率密度,即f(-x)=f(x),则对任意a>0,P(|X|>a)=______.
A. 1-2F(a)
B. 2F(a)-1
C. 2-F(a)
D. 2[1-F(a)]
题目解答
答案
D. 2[1-F(a)]
解析
考查要点:本题主要考查对称概率密度函数的性质及其在概率计算中的应用,涉及分布函数的理解与运用。
解题核心思路:
- 利用对称性简化概率计算:由于概率密度函数$f(x)$满足$f(-x)=f(x)$,可知$X$的分布关于原点对称,因此$P(X < -a) = P(X > a)$。
- 分解绝对值概率:将$P(|X| > a)$拆分为左右两侧的概率之和,再结合对称性合并计算。
- 分布函数的转换:通过分布函数$F(a) = P(X \leq a)$,将尾部概率$P(X > a)$表示为$1 - F(a)$。
破题关键点:
- 对称性导致两侧概率相等,从而将双侧概率转化为单侧概率的两倍。
- 正确关联分布函数与尾部概率,避免混淆$F(a)$与$1 - F(a)$的含义。
步骤1:分解绝对值概率
根据绝对值的定义,$P(|X| > a) = P(X > a \ \text{或} \ X < -a)$。
由于事件$\{X > a\}$与$\{X < -a\}$互斥,可得:
$P(|X| > a) = P(X > a) + P(X < -a).$
步骤2:利用对称性简化
由$f(-x) = f(x)$可知,$X$的分布关于原点对称,因此:
$P(X < -a) = P(X > a).$
代入上式得:
$P(|X| > a) = P(X > a) + P(X > a) = 2P(X > a).$
步骤3:用分布函数表示尾部概率
分布函数$F(a) = P(X \leq a)$,因此尾部概率为:
$P(X > a) = 1 - F(a).$
代入得:
$P(|X| > a) = 2(1 - F(a)).$
选项对应:最终结果为$2[1 - F(a)]$,对应选项D。