题目
(2)设f(x)=sin x,要使f(x)为某随机变量X的概率密度,则X的可能取值的区间为 ( ).A. [π,(3)/(2)π];B. [(3)/(2)π,2π];C. [0,π];D. [0,(π)/(2)].
(2)设f(x)=sin x,要使f(x)为某随机变量X的概率密度,则X的可能取值的区间为 ( ).
A. [π,$\frac{3}{2}π$];
B. [$\frac{3}{2}π$,2π];
C. [0,π];
D. [0,$\frac{π}{2}$].
题目解答
答案
D. [0,$\frac{π}{2}$].
解析
概率密度函数的两个核心条件:
- 非负性:在定义区间内,函数值必须非负($f(x) \geq 0$)。
- 归一性:函数在定义区间上的积分等于1($\int_a^b f(x) \, dx = 1$)。
解题关键:
- 排除法:先通过非负性排除明显不符合的选项,再验证剩余选项的归一性。
- 积分计算:需准确计算正弦函数在不同区间上的积分值。
选项分析
选项A:$[\pi, \frac{3}{2}\pi]$
- 非负性:在区间$[\pi, \frac{3}{2}\pi]$内,$\sin x \leq 0$(例如$\sin \pi = 0$,$\sin \frac{3}{2}\pi = -1$),不满足非负性。
- 结论:排除选项A。
选项B:$[\frac{3}{2}\pi, 2\pi]$
- 非负性:在区间$[\frac{3}{2}\pi, 2\pi]$内,$\sin x \leq 0$(例如$\sin \frac{3}{2}\pi = -1$,$\sin 2\pi = 0$),不满足非负性。
- 结论:排除选项B。
选项C:$[0, \pi]$
- 非负性:在区间$[0, \pi]$内,$\sin x \geq 0$,满足非负性。
- 归一性:计算积分$\int_0^\pi \sin x \, dx = 2 \neq 1$,不满足归一性。
- 结论:排除选项C。
选项D:$[0, \frac{\pi}{2}]$
- 非负性:在区间$[0, \frac{\pi}{2}]$内,$\sin x \geq 0$,满足非负性。
- 归一性:计算积分$\int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin x \, dx = 1$,满足归一性。
- 结论:选项D正确。