题目
13. (单选题,5分) 设随机变量X的概率密度为f(x)=}kcos x, & |x|leq(pi)/(2),0, & |x|>(pi)/(2).则k等于( ).A. (1)/(4)B. (1)/(2)C. 0D. 1
13. (单选题,5分)
设随机变量X的概率密度为$f(x)=\begin{cases}k\cos x, & |x|\leq\frac{\pi}{2},\\0, & |x|>\frac{\pi}{2}.\end{cases}$则k等于( ).
A. $\frac{1}{4}$
B. $\frac{1}{2}$
C. 0
D. 1
题目解答
答案
B. $\frac{1}{2}$
解析
考查要点:本题主要考查概率密度函数的性质,即概率密度函数在整个定义域上的积分等于1。需要根据给定的概率密度函数形式,通过积分求解未知常数k的值。
解题核心思路:
- 利用概率密度函数的归一化条件:概率密度函数$f(x)$满足$\int_{-\infty}^{+\infty} f(x) \, dx = 1$。
- 确定积分区间:根据题目中$f(x)$的定义,非零部分的区间为$|x| \leq \frac{\pi}{2}$,因此积分区间为$[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$。
- 计算积分并解方程:将积分结果设为1,解关于k的方程即可。
破题关键点:
- 正确写出积分表达式,注意积分上下限和被积函数形式。
- 正确计算定积分,利用$\int \cos x \, dx = \sin x + C$。
根据概率密度函数的归一化条件:
$\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} k \cos x \, dx = 1.$
步骤1:计算积分
$\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \cos x \, dx = \left[ \sin x \right]_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} = \sin\left(\frac{\pi}{2}\right) - \sin\left(-\frac{\pi}{2}\right) = 1 - (-1) = 2.$
步骤2:代入归一化条件
$k \cdot 2 = 1 \implies k = \frac{1}{2}.$