题目
设X服从0-1分布,其分布律为 P(x=k)=p^k(1-p)^1-k,k=0,1,求X的分布函数,并作出其图形。
设X服从0-1分布,其分布律为
$$P{x=k}=p^k(1-p)^{1-k},k=0,1,$$求X的分布函数,并作出其图形。
题目解答
答案
解析
步骤 1:定义分布函数
分布函数 $F(x)$ 定义为随机变量 $X$ 小于等于 $x$ 的概率,即 $F(x) = P(X \leq x)$。对于0-1分布,$X$ 只能取0或1,因此我们需要考虑 $x$ 的不同取值范围。
步骤 2:计算 $x < 0$ 时的分布函数
当 $x < 0$ 时,$X$ 不可能小于等于 $x$,因为 $X$ 的最小值为0。因此,$F(x) = P(X \leq x) = 0$。
步骤 3:计算 $0 \leq x < 1$ 时的分布函数
当 $0 \leq x < 1$ 时,$X$ 可以取0,但不能取1。因此,$F(x) = P(X \leq x) = P(X = 0) = 1 - p$。
步骤 4:计算 $x \geq 1$ 时的分布函数
当 $x \geq 1$ 时,$X$ 可以取0或1。因此,$F(x) = P(X \leq x) = P(X = 0) + P(X = 1) = (1 - p) + p = 1$。
步骤 5:总结分布函数
根据上述计算,分布函数 $F(x)$ 可以表示为:
$$
F(x) = \begin{cases}
0, & x < 0, \\
1 - p, & 0 \leq x < 1, \\
1, & x \geq 1.
\end{cases}
$$
步骤 6:绘制分布函数图形
分布函数图形为阶梯函数,当 $x < 0$ 时,$F(x) = 0$;当 $0 \leq x < 1$ 时,$F(x) = 1 - p$;当 $x \geq 1$ 时,$F(x) = 1$。图形在 $x = 0$ 和 $x = 1$ 处有跳跃。
分布函数 $F(x)$ 定义为随机变量 $X$ 小于等于 $x$ 的概率,即 $F(x) = P(X \leq x)$。对于0-1分布,$X$ 只能取0或1,因此我们需要考虑 $x$ 的不同取值范围。
步骤 2:计算 $x < 0$ 时的分布函数
当 $x < 0$ 时,$X$ 不可能小于等于 $x$,因为 $X$ 的最小值为0。因此,$F(x) = P(X \leq x) = 0$。
步骤 3:计算 $0 \leq x < 1$ 时的分布函数
当 $0 \leq x < 1$ 时,$X$ 可以取0,但不能取1。因此,$F(x) = P(X \leq x) = P(X = 0) = 1 - p$。
步骤 4:计算 $x \geq 1$ 时的分布函数
当 $x \geq 1$ 时,$X$ 可以取0或1。因此,$F(x) = P(X \leq x) = P(X = 0) + P(X = 1) = (1 - p) + p = 1$。
步骤 5:总结分布函数
根据上述计算,分布函数 $F(x)$ 可以表示为:
$$
F(x) = \begin{cases}
0, & x < 0, \\
1 - p, & 0 \leq x < 1, \\
1, & x \geq 1.
\end{cases}
$$
步骤 6:绘制分布函数图形
分布函数图形为阶梯函数,当 $x < 0$ 时,$F(x) = 0$;当 $0 \leq x < 1$ 时,$F(x) = 1 - p$;当 $x \geq 1$ 时,$F(x) = 1$。图形在 $x = 0$ 和 $x = 1$ 处有跳跃。