题目
设随机变量X的密度函数为f(x)=}kx,0le xA. 1/3B. 1/2C. 3/2D. 1
设随机变量X的密度函数为
$f(x)=\begin{cases}kx,0\le x<1\\k(2-x),1\le x\le 2\\0,其他\end{cases}$,
则参数k=()
A. 1/3
B. 1/2
C. 3/2
D. 1
题目解答
答案
D. 1
解析
本题考查连续型随机变量概率密度函数的性质,解题思路是利用概率密度函数在整个定义域上的积分值为$1$这一性质来求解参数$k$。
已知随机变量$X$的密度函数为$f(x)=\begin{cases}kx, & 0\le x<1\\k(2 - x), & 1\le x\le 2\\0, & 其他\end{cases}$,根据连续型随机变量概率密度函数的性质$\int_{-\infty}^{+\infty}f(x)dx = 1$,则有:
$\int_{-\infty}^{+\infty}f(x)dx=\int_{0}^{1}kx dx+\int_{1}^{2}k(2 - x)dx = 1$
- 先计算$\int_{0}^{1}kx dx$:
根据积分公式$\int x^n dx=\frac{1}{n + 1}x^{n + 1}+C$($n\neq -1$),可得:
$\int_{0}^{1}kx dx=k\int_{0}^{1}x dx=k\times[\frac{1}{2}x^2]_0^1$
将上限$1$和下限$0$代入$\frac{1}{2}x^2$可得:
$k\times(\frac{1}{2}\times1^2-\frac{1}{2}\times0^2)=\frac{1}{2}k$ - 再计算$\int_{1}^{2}k(2 - x)dx$:
先将被积函数展开$k(2 - x)=2k - kx$,则$\int_{1}^{2}k(2 - x)dx=\int_{1}^{2}(2k - kx)dx$。
根据积分的可加性$\int_{a}^{b}(u(x)+v(x))dx=\int_{a}^{b}u(x)dx+\int_{a}^{b}v(x)dx$,可得:
$\int_{1}^{2}(2k - kx)dx=\int_{1}^{2}2k dx-\int_{1}^{2}kx dx$- 计算$\int_{1}^{2}2k dx$:
因为$2k$是常数,根据积分公式$\int_{a}^{b}Cdx = C(b - a)$($C$为常数),可得$\int_{1}^{2}2k dx=2k\times(2 - 1)=2k$。 - 计算$\int_{1}^{2}kx dx$:
同理可得$\int_{1}^{2}kx dx=k\times[\frac{1}{2}x^2]_1^2=k\times(\frac{1}{2}\times2^2-\frac{1}{2}\times1^2)=\frac{3}{2}k$。
所以$\int_{1}^{2}(2k - kx)dx=2k-\frac{3}{2}k=\frac{1}{2}k$。
- 计算$\int_{1}^{2}2k dx$:
- 将上述两个积分结果代入$\int_{0}^{1}kx dx+\int_{1}^{2}k(2 - x)dx = 1$可得:
$\frac{1}{2}k+\frac{1}{2}k = 1$
即$k = 1$。