题目
10、设Xsim P(lambda),4P(X=2)=P(X≤1),则P(X=3)=____
10、设$X\sim P(\lambda)$,4P{X=2}=P{X≤1},则P{X=3}=____
题目解答
答案
由题意,$X$ 服从参数为 $\lambda$ 的泊松分布,其概率质量函数为 $P(X=k) = \frac{\lambda^k}{k!}e^{-\lambda}$。根据条件 $4P\{X=2\} = P\{X \leq 1\}$,代入得:
\[
4 \cdot \frac{\lambda^2}{2}e^{-\lambda} = (1 + \lambda)e^{-\lambda} \implies 2\lambda^2 = 1 + \lambda \implies 2\lambda^2 - \lambda - 1 = 0.
\]
解二次方程得 $\lambda = 1$(舍负解)。因此,$P\{X=3\} = \frac{1^3}{3!}e^{-1} = \frac{1}{6e}$。
答案:$\boxed{\frac{1}{6e}}$
解析
考查要点:本题主要考查泊松分布的概率计算及方程求解能力。
解题思路:
- 利用泊松分布的概率公式,分别写出$P\{X=2\}$和$P\{X \leq 1\}$的表达式;
- 建立方程:根据条件$4P\{X=2\} = P\{X \leq 1\}$,代入公式并化简;
- 解二次方程求出参数$\lambda$;
- 代入公式计算$P\{X=3\}$的值。
关键点:正确写出泊松分布的概率表达式,处理方程时注意消去公共因子$e^{-\lambda}$,并舍去不符合实际的负根。
泊松分布的概率质量函数为:
$P(X=k) = \frac{\lambda^k}{k!} e^{-\lambda}, \quad k=0,1,2,\dots$
根据题意:
-
计算$P\{X=2\}$:
$P(X=2) = \frac{\lambda^2}{2!} e^{-\lambda} = \frac{\lambda^2}{2} e^{-\lambda}$ -
计算$P\{X \leq 1\}$:
$P(X \leq 1) = P(X=0) + P(X=1) = \left( \frac{\lambda^0}{0!} + \frac{\lambda^1}{1!} \right) e^{-\lambda} = (1 + \lambda) e^{-\lambda}$ -
建立方程:
$4 \cdot \frac{\lambda^2}{2} e^{-\lambda} = (1 + \lambda) e^{-\lambda}$
两边同时除以$e^{-\lambda}$(非零)得:
$2\lambda^2 = 1 + \lambda \implies 2\lambda^2 - \lambda - 1 = 0$ -
解二次方程:
$\lambda = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 8}}{4} = \frac{1 \pm 3}{4}$
解得$\lambda = 1$(舍去负根$\lambda = -\frac{1}{2}$)。 -
计算$P\{X=3\}$:
$P(X=3) = \frac{1^3}{3!} e^{-1} = \frac{1}{6e}$