题目
7.设某批电子管的合格品率为(3)/(4),不合格品率为(1)/(4),现对该批电子管进行测试,设第X次首次测到合格品,求X的分布律.
7.设某批电子管的合格品率为$\frac{3}{4}$,不合格品率为$\frac{1}{4}$,现对该批电子管进行测试,设第X次首次测到合格品,求X的分布律.
题目解答
答案
设随机变量 $X$ 表示首次测到合格品的次数,已知合格品率为 $p = \frac{3}{4}$,不合格品率为 $q = \frac{1}{4}$。
$X$ 的可能取值为 $1, 2, 3, \ldots$,其中:
- $P(X = k)$ 表示前 $k-1$ 次测到不合格品,第 $k$ 次测到合格品,
- 概率为 $q^{k-1} \times p = \left(\frac{1}{4}\right)^{k-1} \times \frac{3}{4}$。
因此,$X$ 的分布律为:
\[
\boxed{P(X = k) = \left(\frac{1}{4}\right)^{k-1} \times \frac{3}{4}, \quad k = 1, 2, 3, \ldots}
\]
解析
本题考查几何分布的概念及分布律的求解。解题的关键在于理解首次测到合格品这一事件的含义,即前$k - 1$次测试得到的都是不合格品,而第$k$次测试得到的是合格品,然后根据独立事件概率的乘法公式来计算$X$取不同值时的概率。
详细解答
设随机变量$X$表示首次测到合格品的次数,已知合格品率为$p = \frac{3}{4}$,不合格品率为$q = \frac{1}{4}$。
- 确定$X$的可能取值:
因为测试是从第$1$次开始,可能第$1$次就测到合格品,也可能第$2$次、第$3$次……才测到合格品,所以$X$的可能取值为$1, 2, 3, \ldots$。 - 计算$P(X = k)$的概率:
$P(X = k)$表示前$k - 1$次测到不合格品,第$k$次测到合格品。
由于每次测试的结果是相互独立的,根据独立事件概率的乘法公式:若事件$A_1,A_2,\cdots,A_n$相互独立,则$P(A_1A_2\cdots A_n)=P(A_1)P(A_2)\cdots P(A_n)$。
前$k - 1$次测到不合格品的概率为$q\times q\times\cdots\times q$(共$k - 1$个$q$相乘),即$q^{k - 1}$;第$k$次测到合格品的概率为$p$。
所以$P(X = k)=q^{k - 1} \times p$,将$p = \frac{3}{4}$,$q = \frac{1}{4}$代入可得$P(X = k)=\left(\frac{1}{4}\right)^{k - 1} \times \frac{3}{4}$,其中$k = 1, 2, 3, \ldots$。