简述分布函数f(x)的性质
分布函数(Cumulative Distribution Function, CDF)是概率统计中重要的函数,正是通过它,可用数学分析的方法来研究随机变量。
F(x)为随机变量X的分布函数,其充分必要条件为:[1]
非降性
(1)F(x)是一个不减函数
对于任意实数
有界性
(2)
从几何上说明,将区间端点x沿数轴无限向左移动(即
),则“随机点X落在点x左边”这一事件趋于不可能事件,从而其概率趋于0,即有
;又若将点x无限右移(即
),则“随机点X落在点x左边”这一事件趋于必然事件,从而趋于概率1,即有
[2]
右连续性
(3)
证明:因为 F(x)是单调有界非减函数,所以其任一点x0的右极限F(x0+0)必存在。
为证明右连续,由海涅定理,只要对单调下降的数列
当
时,
证明
成立即可。 因为 :
所以得,
[3]
应用判断是否是分布函数
(1)设有函数,试说明F(x)能否是某个随机变量的分布函数。
注意到函数F(x)在
上下降,
不满足性质(1),故F(x)不能是分布函数.
(2)设柯西分布函数
它在整个数轴上是连续、单调严格递增的函数。且:
所以此函数满足分布函数的三条基本性质,故F(x)是随机变量X的一个分布函数。
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