3. 设随机变量 X 的密度函数为 , 则 Y=3-2 X 的密度函数为 ( ) .(A) (B) (C) (D)
3. 设随机变量 X 的密度函数为
, 则 Y=3-2 X 的密度函数为 ( ) .
(A)
(B)
(C)
(D) 
题目解答
答案
根据题意,随机变量X的密度函数为
,Y=3 - 2X。
设 Z = g(X) = 3 - 2X,则有:
根据变量代换法的公式,我们有:
代入上面的公式,我们有:
因此,正确答案为 B,即
。
综上所述,本题的答案为 B。
解析
考查要点:本题主要考查随机变量函数的密度函数求解方法,即通过变量代换法(概率变换法)推导新随机变量的密度函数。
解题核心思路:
- 确定变量关系:将Y表示为X的函数,求出其逆函数$g^{-1}(y)$。
- 计算雅可比因子:对逆函数求导并取绝对值,得到缩放因子。
- 代入公式:利用公式$f_Y(y) = f_X(g^{-1}(y)) \cdot \left| \dfrac{d}{dy}g^{-1}(y) \right|$,结合上述结果得到最终表达式。
破题关键点:
- 正确求解逆函数:将$Y=3-2X$变形为$X$关于$Y$的表达式。
- 符号与绝对值处理:导数可能为负,但雅可比因子取绝对值,确保系数为正。
步骤1:求逆函数
由$Y = 3 - 2X$,解得:
$X = \dfrac{3 - Y}{2}$
即逆函数为:
$g^{-1}(y) = \dfrac{3 - y}{2}$
步骤2:计算雅可比因子
对逆函数求导:
$\dfrac{d}{dy}g^{-1}(y) = \dfrac{d}{dy}\left( \dfrac{3 - y}{2} \right) = -\dfrac{1}{2}$
取绝对值得到雅可比因子:
$\left| \dfrac{d}{dy}g^{-1}(y) \right| = \dfrac{1}{2}$
步骤3:代入公式
根据变量代换公式:
$f_Y(y) = f_X\left( g^{-1}(y) \right) \cdot \left| \dfrac{d}{dy}g^{-1}(y) \right|$
代入$g^{-1}(y) = \dfrac{3 - y}{2}$和雅可比因子$\dfrac{1}{2}$,得:
$f_Y(y) = f_X\left( \dfrac{3 - y}{2} \right) \cdot \dfrac{1}{2}$
选项匹配
观察选项,$\dfrac{3 - y}{2}$可改写为$-\dfrac{y - 3}{2}$,因此正确答案为:
$\dfrac{1}{2}f_X\left( -\dfrac{y - 3}{2} \right)$
对应选项 B。