题目
2. 离散型随机变量X的分布律为P(X=k)=blambda^k(k=1,2,...)的充分必要条件是()A. b>0且0B. b=1-λ且0C. b=(1)/(lambda)-1且λD. λ=(1)/(1+b)且b>0
2. 离散型随机变量X的分布律为$P(X=k)=b\lambda^{k}(k=1,2,\cdots)$的充分必要条件是()
A. b>0且0<λ<1
B. b=1-λ且0<λ<1
C. $b=\frac{1}{\lambda}-1$且λ<1
D. $λ=\frac{1}{1+b}$且b>0
题目解答
答案
D. $λ=\frac{1}{1+b}$且b>0
解析
考查要点:本题主要考查离散型随机变量分布律的两个基本条件:非负性和归一性(概率和为1)。需要根据这两个条件推导参数的关系,并结合选项判断正确性。
解题核心思路:
- 非负性:每个概率值必须非负,即$b\lambda^k \geq 0$,由此可得$b>0$且$\lambda>0$。
- 归一性:所有概率之和为1,即$\sum_{k=1}^{\infty} b\lambda^k = 1$。通过等比数列求和公式,可建立方程求解$b$与$\lambda$的关系。
破题关键点:
- 等比数列求和公式的应用:$\sum_{k=1}^{\infty} \lambda^k = \frac{\lambda}{1-\lambda}$(当$|\lambda| < 1$时成立)。
- 参数关系的等价变形:从方程$\frac{b\lambda}{1-\lambda} = 1$出发,推导出$b$与$\lambda$的等价表达式,并结合选项验证。
非负性条件
由于$P(X=k) = b\lambda^k \geq 0$对所有$k=1,2,\cdots$成立,且$\lambda^k > 0$当$\lambda > 0$时,因此必须满足:
- $b > 0$;
- $\lambda > 0$。
归一性条件
根据概率和为1的条件:
$\sum_{k=1}^{\infty} b\lambda^k = b \cdot \sum_{k=1}^{\infty} \lambda^k = b \cdot \frac{\lambda}{1-\lambda} = 1.$
解得:
$b\lambda = 1 - \lambda \implies \lambda = \frac{1}{1+b} \quad \text{或} \quad b = \frac{1}{\lambda} - 1.$
选项分析
- (A):仅给出$b>0$和$0<\lambda<1$,但未保证$b\lambda/(1-\lambda)=1$,无法满足归一性,故不充分。
- (B):若$b=1-\lambda$,代入归一性方程得$\lambda=1$,与$0<\lambda<1$矛盾。
- (C):若$b=\frac{1}{\lambda}-1$,但未限制$\lambda>0$,当$\lambda<0$时$b$可能为负,导致概率非负性不成立。
- (D):$\lambda=\frac{1}{1+b}$且$b>0$,此时$\lambda \in (0,1)$,且代入归一性方程成立,满足所有条件。