题目
设连续型随机变量 X 的概率密度函数为 f(x)= } (x)/(2), & 0 A. 0B. 0.25C. 0.5D. 1
设连续型随机变量 $X$ 的概率密度函数为 $f(x)= \begin{cases} \frac{x}{2}, & 0 < x < 2, \\ 0, & \text{其他}, \end{cases}$ 则 $P\{-1 < X < 1\} = (\quad)$。
A. 0
B. 0.25
C. 0.5
D. 1
题目解答
答案
B. 0.25
解析
考查要点:本题主要考查连续型随机变量概率的计算,重点在于理解概率密度函数的定义及积分区间的划分。
解题核心思路:
- 确定积分区间:根据概率密度函数$f(x)$的定义域,明确在不同区间内$f(x)$的取值。
- 分段积分:将所求概率区间$(-1,1)$拆分为$(-1,0)$和$(0,1)$两部分,分别计算积分。
- 简化计算:利用$f(x)$在$(-1,0)$区间内为0的特性,只需计算$(0,1)$区间的积分。
破题关键点:
- 识别有效积分区间:注意$f(x)$仅在$(0,2)$区间内非零,其他区间概率密度为0。
- 正确应用积分公式:对$\frac{x}{2}$在$(0,1)$区间内积分,避免计算错误。
步骤1:划分积分区间
所求概率为$P\{-1 < X < 1\}$,对应积分区间为$(-1,1)$。根据$f(x)$的定义:
- 当$x \in (-1,0)$时,$f(x) = 0$;
- 当$x \in (0,1)$时,$f(x) = \frac{x}{2}$。
因此,概率可拆分为:
$P\{-1 < X < 1\} = \int_{-1}^{0} f(x) \, dx + \int_{0}^{1} f(x) \, dx.$
步骤2:计算各部分积分
- 第一部分积分:
$\int_{-1}^{0} f(x) \, dx = \int_{-1}^{0} 0 \, dx = 0.$ - 第二部分积分:
$\int_{0}^{1} \frac{x}{2} \, dx = \frac{1}{2} \int_{0}^{1} x \, dx = \frac{1}{2} \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{0}^{1} = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{4}.$
步骤3:合并结果
总概率为:
$P\{-1 < X < 1\} = 0 + \frac{1}{4} = 0.25.$