题目
设随机变量X的分布律为P(X=k)=(lambda^k)/(ak!)(lambda >0,k=1,2,3,...),则a=()。A. e^-lambdaB. e^lambdaC. e^-lambda-1D. e^lambda-1
设随机变量X的分布律为$P(X=k)=\frac{\lambda^k}{ak!}(\lambda >0,k=1,2,3,\cdots)$,则$a=$()。
A. $e^{-\lambda}$
B. $e^{\lambda}$
C. $e^{-\lambda}-1$
D. $e^{\lambda}-1$
题目解答
答案
D. $e^{\lambda}-1$
解析
考查要点:本题主要考查概率分布的归一性,即所有可能取值的概率之和等于1。关键在于将给定的分布律与指数函数的泰勒展开式联系起来。
解题核心思路:
- 根据概率和为1的性质,列出方程;
- 利用指数函数展开式简化求和项;
- 解方程求出参数$a$的值。
破题关键点:
- 识别求和形式与指数函数展开式的关联,特别是$\sum_{k=0}^\infty \frac{\lambda^k}{k!} = e^\lambda$;
- 调整求和下限,将题目中的$k=1$调整为从$k=0$开始的完整展开式,再减去$k=0$的项。
根据概率分布的归一性,所有概率之和为1:
$\sum_{k=1}^\infty P(X=k) = \sum_{k=1}^\infty \frac{\lambda^k}{a k!} = 1$
步骤1:提取常数项
将常数$\frac{1}{a}$提出:
$\frac{1}{a} \sum_{k=1}^\infty \frac{\lambda^k}{k!} = 1$
步骤2:关联指数函数展开式
指数函数$e^\lambda$的展开式为:
$e^\lambda = \sum_{k=0}^\infty \frac{\lambda^k}{k!}$
因此,题目中的求和项可表示为:
$\sum_{k=1}^\infty \frac{\lambda^k}{k!} = e^\lambda - \frac{\lambda^0}{0!} = e^\lambda - 1$
步骤3:解方程求$a$
将上述结果代入原方程:
$\frac{1}{a} (e^\lambda - 1) = 1 \quad \Rightarrow \quad a = e^\lambda - 1$