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证明连续型随机变量 X 的特征函数φ(u)为实函数的充要条件是:它的密度函数地f(x)是对称的,即f(x)=f(-x).

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/28 16:08:53
证明连续型随机变量 X 的特征函数φ(u)为实函数的充要条件是:它的密度函数地f(x)是对称的,即f(x)=f(-x).
证明连续型随机变量 X 的特征函数φ(u)为实函数的充要条件是:它的密度函数地f(x)是对称的,即f(x)=f(-x).
φ(u)=∫(-∞→+∞)e^(iux)f(x)dx=∫(-∞→+∞)[cos(ux)+isin(ux)]f(x)dx=∫(-∞→+∞)cos(ux)f(x)dx+i∫(-∞→+∞)sin(ux)f(x)dx①;②充分性:当f(x)=f(-x)时,-sin[u(-x)]f(-x)=sin(ux)f(x),所以sin(ux)f(x)为x的奇函数,所以∫(-∞→+∞)sin(ux)f(x)dx=0,所以由①得φ(u)=∫(-∞→+∞)cos(ux)f(x)dx,即φ(u)为实函数;③必要性:由于φ(u)为实函数,所以由①得∫(-∞→+∞)sin(ux)f(x)dx=0,即∫(-∞→0)sin(ux)f(x)dx+∫(0→+∞)sin(ux)f(x)dx=0,即∫(0→-∞)sin[u(-x)]f(x)dx+∫(0→+∞)sin(ux)f(x)dx=0,即∫(0→+∞)sin(ut)f(-t)d(-t)+∫(0→+∞)sin(ux)f(x)dx=0,即-∫(0→+∞)sin(ut)f(-t)dt+∫(0→+∞)sin(ux)f(x)dx=0,即-∫(0→+∞)sin(ux)f(-x)dx+∫(0→+∞)sin(ux)f(x)dx=0,即∫(0→+∞)sin(ux)[f(x)-f(-x)]dx=0,所以f(x)-f(-x)=0,即f(x)=f(-x),即f(x)为偶函数.所以,连续型随机变量X的特征函数φ(u)为实函数的充要条件是:它的密度函数f(x)是偶函数.