题目
进行一系列独立重复实验,每次试验成功的概率为p,则在成功2次之前已经失败3次的概率为( ).A. 4p(1-p)^3B. C_5^2p^2(1-p)^3C. (1-p)^3D. 4p^2(1-p)^3
进行一系列独立重复实验,每次试验成功的概率为p,则在成功2次之前已经失败3次的概率为( ).
A. 4p(1-p)$^3$
B. $C_5^2p^2(1-p)^3$
C. (1-p)$^3$
D. 4$p^2(1-p)^3$
题目解答
答案
D. 4$p^2(1-p)^3$
解析
考查要点:本题主要考查独立重复试验中负二项分布的应用,需要理解“在第k次成功前恰好发生r次失败”的概率模型。
解题核心思路:
- 明确事件结构:在第二次成功(k=2)之前必须恰好失败3次(r=3)。
- 分解事件:前4次试验中恰好1次成功、3次失败,且第5次试验成功。
- 组合计算:前4次试验的组合数为$\binom{4}{1}$,概率为$p^1(1-p)^3$,第5次成功概率为$p$,总概率为两部分相乘。
破题关键点:
- 最后一次试验必须是成功,否则无法满足“在成功2次之前”的条件。
- 前4次试验的失败次数恰好为3次,且成功次数为1次。
步骤1:确定试验次数和结构
要在第二次成功前失败3次,试验必须进行到第5次,且第5次是第二次成功。此时:
- 前4次试验中恰好有1次成功和3次失败。
- 第5次试验成功。
步骤2:计算前4次试验的概率
前4次试验中1次成功、3次失败的概率为:
$\binom{4}{1} p^1 (1-p)^3 = 4p(1-p)^3$
步骤3:计算第5次试验的概率
第5次试验成功的概率为$p$。
步骤4:总概率计算
将两部分概率相乘:
$4p(1-p)^3 \times p = 4p^2(1-p)^3$
选项匹配:结果对应选项D。