题目
设随机变量X服从参数为P的几何分布,m,n为非零正整数,则P(X>m+n| X>m) ( )A. 与m无关,与n有关,且随n的增大而减少。B. 与m无关,与n有关,且随n的增大而增大。C. 与n无关,与m有关,且随m的增大而减少。D. 与n无关,与m有关,且随m的增大而增大。
设随机变量X服从参数为P的几何分布,m,n为非零正整数,则P{X>m+n| X>m} ( )
A. 与m无关,与n有关,且随n的增大而减少。
B. 与m无关,与n有关,且随n的增大而增大。
C. 与n无关,与m有关,且随m的增大而减少。
D. 与n无关,与m有关,且随m的增大而增大。
题目解答
答案
A. 与m无关,与n有关,且随n的增大而减少。
解析
几何分布的无记忆性是本题的核心考查点。几何分布描述的是独立重复试验中首次成功所需的试验次数,其概率质量函数为$P\{X=k\}=(1-p)^{k-1}p$($k=1,2,\dots$)。题目要求计算条件概率$P\{X>m+n \mid X>m\}$,需利用条件概率公式和几何分布的性质推导。
关键思路:
- 条件概率公式:$P\{A \mid B\} = \frac{P\{A \cap B\}}{P\{B\}}$。
- 几何分布的生存函数:$P\{X>k\}=(1-p)^k$。
- 无记忆性:几何分布的条件概率$P\{X>m+n \mid X>m\}$仅与$n$相关,与$m$无关,且随$n$增大而减少。
步骤1:计算条件概率
根据条件概率公式:
$P\{X>m+n \mid X>m\} = \frac{P\{X>m+n\}}{P\{X>m\}}.$
步骤2:代入几何分布的生存函数
几何分布中,$P\{X>k\}=(1-p)^k$,因此:
$P\{X>m+n\} = (1-p)^{m+n}, \quad P\{X>m\} = (1-p)^m.$
步骤3:化简条件概率
将分子和分母代入公式:
$P\{X>m+n \mid X>m\} = \frac{(1-p)^{m+n}}{(1-p)^m} = (1-p)^n.$
步骤4:分析结果
- 与$m$无关:化简后的结果$(1-p)^n$中不含$m$。
- 与$n$有关:结果随$n$变化。
- 随$n$增大而减少:因$0 < 1-p < 1$,指数函数$(1-p)^n$单调递减。