题目
设随机变量X的概率密度函数是f(x),且是偶函数,F(x)是X的分布函数,则P(|X|>10)=( ).A. 2-F(10)B. 2F(10)-1C. 1-2F(10)D. 2[1-F(10)]
设随机变量X的概率密度函数是f(x),且是偶函数,F(x)是X的分布函数,则P{|X|>10}=( ).
A. 2-F(10)
B. 2F(10)-1
C. 1-2F(10)
D. 2[1-F(10)]
题目解答
答案
D. 2[1-F(10)]
解析
考查要点:本题主要考查概率密度函数的对称性(偶函数性质)与分布函数的关系,以及如何将绝对值概率转化为对称区间的概率之和。
解题核心思路:
- 偶函数性质:概率密度函数$f(x)$为偶函数,说明随机变量$X$的分布关于$y$轴对称,即$P(X > a) = P(X < -a)$。
- 绝对值概率拆分:$P(|X| > 10)$可拆分为$P(X > 10) + P(X < -10)$,利用对称性进一步简化为$2P(X > 10)$。
- 分布函数转换:通过分布函数$F(10) = P(X \leq 10)$,将$P(X > 10)$表示为$1 - F(10)$,最终得到结果。
破题关键点:
- 对称性应用:利用偶函数性质将两个对称区间的概率合并。
- 分布函数定义:明确$F(10)$的含义,正确转换概率表达式。
步骤1:拆分绝对值概率
根据题意,$P(|X| > 10)$表示$X$的绝对值大于10的概率,即:
$P(|X| > 10) = P(X > 10 \ \text{或} \ X < -10) = P(X > 10) + P(X < -10).$
步骤2:利用对称性简化
由于$f(x)$是偶函数,$X$的分布关于$y$轴对称,因此:
$P(X > 10) = P(X < -10).$
代入上式得:
$P(|X| > 10) = 2P(X > 10).$
步骤3:用分布函数表示概率
分布函数$F(x)$定义为$F(x) = P(X \leq x)$,因此:
$P(X > 10) = 1 - F(10).$
代入得最终结果:
$P(|X| > 10) = 2[1 - F(10)].$