题目
抛掷一枚均匀的硬币,直到掷出正面为止,则抛掷次数X的概率分布为( )A.(X=k)=(0.5)^k,k=0,1,2,3,···B.(X=k)=(0.5)^kC.(X=k)=(0.5)^k,k=1,2,3,···D.(X=k)=(0.5)^k,k=1,2,3,···
抛掷一枚均匀的硬币,直到掷出正面为止,则抛掷次数X的概率分布为( )
A.
,k=0,1,2,3,···
B.
C.
,k=1,2,3,···
D.
,k=1,2,3,···
题目解答
答案
解:抛一枚硬币,第一次出现正面的概率为
,第二次才投出正面的概率为
,第三次才投出正面的概率为
,第四次才投出正面的概率为
,以此类推,第n次才投出正面的概率为
,,n=1,2,3···,故该题答案为
,k=1,2,3,···,选C。
解析
考查要点:本题主要考查几何分布的概率公式及其应用,需要明确试验次数的取值范围和概率计算方式。
解题核心思路:
抛硬币直到出现正面为止,属于几何分布问题。几何分布描述的是在独立重复试验中,某事件第一次成功所需的试验次数的概率分布。其公式为:
$P(X=k) = (1-p)^{k-1} p$
其中,$p$ 是单次试验成功的概率,$k$ 是试验次数($k=1,2,3,\dots$)。
破题关键点:
- 确定成功概率:硬币均匀,正面概率 $p=0.5$。
- 理解试验次数含义:第 $k$ 次才首次成功,意味着前 $k-1$ 次均失败,第 $k$ 次成功。
- 排除错误选项:注意选项中 $k$ 的取值范围是否合理(如 $k=0$ 的情况),以及公式中指数部分是否正确。
几何分布公式的推导
根据几何分布的定义,第 $k$ 次首次成功概率为:
$P(X=k) = (1-p)^{k-1} \cdot p$
代入 $p=0.5$,得:
$P(X=k) = (0.5)^{k-1} \cdot 0.5 = (0.5)^k$
其中,$k=1,2,3,\dots$(试验次数至少为1次)。
选项分析
- 选项A:$P(X=k)=0.5^k$,$k=0,1,2,\dots$
错误。$k=0$ 无实际意义(未进行试验),取值范围应从1开始。 - 选项B:$P(X=k)=0.5^k$,未明确 $k$ 的范围。
错误。未限定 $k \geq 1$,可能导致误解包含 $k=0$ 的情况。 - 选项C:$P(X=k)=0.5^k$,$k=1,2,3,\dots$
正确。公式和取值范围均符合几何分布定义。 - 选项D:$P(X=k)=0.5^{k-1}$,$k=1,2,3,\dots$
错误。公式缺少第 $k$ 次成功的概率因子 $0.5$,实际应为 $0.5^k$。