(单选题)(3分)14、设随机变量X服从参数为λ的泊松分布,且P(X=2)=P(X=3).则P(X=4)=()。A. (2)/(3)e^2B. (27)/(8)e^-3C. (27)/(8)e^3D. (2)/(3)e^-3
A. $\frac{2}{3}e^{2}$
B. $\frac{27}{8}e^{-3}$
C. $\frac{27}{8}e^{3}$
D. $\frac{2}{3}e^{-3}$
题目解答
答案
解析
本题考查泊松分布的概率公式及参数的求解。解题思路是先根据泊松分布的概率公式以及已知条件$P\{X = 2\} = P\{X = 3\}$求出参数$\lambda$的值,再将$\lambda$的值代入公式计算$P\{X = 4\}$。
步骤一:明确泊松分布的概率公式
若随机变量$X$服从参数为$\lambda$的泊松分布,记为$X\sim P(\lambda)$,其概率质量函数为$P\{X = k\} = \frac{\lambda^k e^{-\lambda}}{k!}$,其中$k = 0, 1, 2, \cdots$,$\lambda\gt0$。
步骤二:根据已知条件求出参数$\lambda$
已知$P\{X = 2\} = P\{X = 3\}$,将其代入泊松分布的概率公式可得:
$\frac{\lambda^2 e^{-\lambda}}{2!} = \frac{\lambda^3 e^{-\lambda}}{3!}$
因为$e^{-\lambda}\neq0$,等式两边同时除以$e^{-\lambda}$,得到:
$\frac{\lambda^2}{2!} = \frac{\lambda^3}{3!}$
又因为$3! = 3\times2!$,则上式可化为:
$\frac{\lambda^2}{2!} = \frac{\lambda^3}{3\times2!}$
等式两边同时乘以$2!$,得到:
$\lambda^2 = \frac{\lambda^3}{3}$
移项可得:
$\lambda^3 - 3\lambda^2 = 0$
提取公因式$\lambda^2$,得到:
$\lambda^2(\lambda - 3) = 0$
则$\lambda^2 = 0$或$\lambda - 3 = 0$,解得$\lambda = 0$或$\lambda = 3$。
由于泊松分布的参数$\lambda\gt0$,所以$\lambda = 3$。
步骤三:计算$P\{X = 4\}$
将$\lambda = 3$,$k = 4$代入泊松分布的概率公式$P\{X = k\} = \frac{\lambda^k e^{-\lambda}}{k!}$,可得:
$P\{X = 4\} = \frac{3^4 e^{-3}}{4!}$
因为$4! = 4\times3\times2\times1 = 24$,$3^4 = 81$,则:
$P\{X = 4\} = \frac{81 e^{-3}}{24} = \frac{27}{8}e^{-3}$