个 相互独立服从泊松分布的随机变量的和仍服从泊松分布 . A. 对 B. 错
个 相互独立服从泊松分布的随机变量的和仍服从泊松分布 .
A. 对
B. 错
题目解答
答案
设

和
相互独立, 则
证明: 对任意
由泊松分布定义及随机变量独立性得
从而
同理可得:对于
个 相互独立服从泊松分布的随机变量的和
即
个 相互独立服从泊松分布的随机变量的和仍服从泊松分布 .
故本题答案选 A
解析
泊松分布的可加性是本题的核心考查点。题目要求判断两个独立泊松分布随机变量的和是否仍服从泊松分布。关键在于理解独立泊松变量之和的参数为原参数之和,这一性质可通过概率母函数或直接计算概率质量函数验证。
步骤1:设定变量与目标
设$X_1 \sim P(\lambda_1)$,$X_2 \sim P(\lambda_2)$,且相互独立。目标证明$X_1 + X_2 \sim P(\lambda_1 + \lambda_2)$。
步骤2:计算联合概率
对任意非负整数$n$,有:
$P(X_1 + X_2 = n) = \sum_{k=0}^n P(X_1 = k) \cdot P(X_2 = n - k)$
步骤3:代入泊松分布公式
$\begin{aligned}P(X_1 + X_2 = n) &= \sum_{k=0}^n \frac{e^{-\lambda_1} \lambda_1^k}{k!} \cdot \frac{e^{-\lambda_2} \lambda_2^{n-k}}{(n-k)!} \\&= e^{-(\lambda_1 + \lambda_2)} \sum_{k=0}^n \frac{\lambda_1^k \lambda_2^{n-k}}{k! (n-k)!}\end{aligned}$
步骤4:化简求和项
利用二项式定理,$\sum_{k=0}^n \frac{n!}{k! (n-k)!} \lambda_1^k \lambda_2^{n-k} = (\lambda_1 + \lambda_2)^n$,因此:
$P(X_1 + X_2 = n) = \frac{e^{-(\lambda_1 + \lambda_2)} (\lambda_1 + \lambda_2)^n}{n!}$
步骤5:结论
$X_1 + X_2$服从参数为$\lambda_1 + \lambda_2$的泊松分布,故原命题正确。