题目
5.(单选题,10分)22设随机变量X的分布函数为F(x),Y=5X+2的分布函数为F_(Y)(y)=5F(x)+2.(判断10分)A. 正确B. 错误
5.(单选题,10分)
22
设随机变量X的分布函数为F(x),Y=5X+2的分布函数为
$F_{Y}(y)=5F(x)+2.$
(判断10分)
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查随机变量线性变换后的分布函数推导方法,以及对分布函数基本性质的理解。
解题核心思路:
当随机变量 $Y = aX + b$($a > 0$)时,其分布函数 $F_Y(y)$ 应通过概率定义推导,即通过不等式转换将 $Y$ 的限制转化为 $X$ 的限制,再代入原分布函数 $F_X(x)$。关键点在于正确进行变量替换,并理解分布函数的取值范围必须在 $[0,1]$ 内。
破题关键:
- 分布函数的定义:$F_Y(y) = P(Y \leq y)$,需通过 $Y = 5X + 2$ 转换为关于 $X$ 的概率表达式。
- 线性变换的正确处理:正确推导应为 $F_Y(y) = F_X\left(\frac{y-2}{5}\right)$,而非直接对原分布函数进行线性组合。
- 分布函数的性质:任何分布函数的取值必须在 $[0,1]$ 内,而 $5F(x)+2$ 可能超出此范围,直接判断其错误。
推导过程:
- 根据定义写出 $Y$ 的分布函数:
$F_Y(y) = P(Y \leq y) = P(5X + 2 \leq y).$ - 将不等式转换为关于 $X$ 的形式:
$5X + 2 \leq y \implies X \leq \frac{y - 2}{5}.$ - 代入原分布函数 $F_X(x)$:
$F_Y(y) = P\left(X \leq \frac{y - 2}{5}\right) = F_X\left(\frac{y - 2}{5}\right).$
错误分析:
题目中给出的表达式 $F_Y(y) = 5F(x) + 2$ 存在两处错误:
- 变量替换错误:未将 $y$ 转换为 $\frac{y - 2}{5}$,直接使用原变量 $x$。
- 线性组合错误:分布函数不能通过简单的线性组合(如乘系数、加常数)得到,这会导致取值超出 $[0,1]$ 范围(例如当 $F(x)=0$ 时,$5F(x)+2=2$,显然不合理)。