题目
设一汽车沿街道行驶,需要经过三个有红绿灯的路口,每个信号灯显示是相互独立的,且红绿灯显示时间相等,以X表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口个数,求X的分布.
设一汽车沿街道行驶,需要经过三个有红绿灯的路口,每个信号灯显示是相互独立的,且红绿灯显示时间相等,以X表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口个数,求X的分布.
题目解答
答案
解析
步骤 1:定义随机变量
定义随机变量 ${X}_{i}$ 为第 $i$ 个路口的信号灯状态,其中 ${X}_{i}=1$ 表示红灯,${X}_{i}=0$ 表示绿灯,$i=1,2,3$。则 $X$ 表示汽车首次遇到红灯前已通过的路口个数,$X$ 的可能取值为 $0,1,2,3$。
步骤 2:计算 $X$ 的概率分布
- $P(X=0)$:表示汽车在第一个路口遇到红灯的概率,即 $P({X}_{1}=1)=\dfrac {1}{2}$。
- $P(X=1)$:表示汽车在第一个路口遇到绿灯,在第二个路口遇到红灯的概率,即 $P({X}_{1}=0,{X}_{2}=1)=\dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} = \dfrac {1}{4}$。
- $P(X=2)$:表示汽车在前两个路口遇到绿灯,在第三个路口遇到红灯的概率,即 $P({X}_{1}=0,{X}_{2}=0,{X}_{3}=1)=\dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} = \dfrac {1}{8}$。
- $P(X=3)$:表示汽车在前三个路口都遇到绿灯的概率,即 $P({X}_{1}=0,{X}_{2}=0,{X}_{3}=0)=\dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} = \dfrac {1}{8}$。
步骤 3:总结分布律
根据上述计算,可以得到 $X$ 的分布律为:
$X$ 的分布律为 $X \left (\begin{matrix} 0& 1& 2& 3\\ \dfrac {1}{2}& \dfrac {1}{4}& \dfrac {1}{8}& \dfrac {1}{8}\end{matrix} ) \right.$
定义随机变量 ${X}_{i}$ 为第 $i$ 个路口的信号灯状态,其中 ${X}_{i}=1$ 表示红灯,${X}_{i}=0$ 表示绿灯,$i=1,2,3$。则 $X$ 表示汽车首次遇到红灯前已通过的路口个数,$X$ 的可能取值为 $0,1,2,3$。
步骤 2:计算 $X$ 的概率分布
- $P(X=0)$:表示汽车在第一个路口遇到红灯的概率,即 $P({X}_{1}=1)=\dfrac {1}{2}$。
- $P(X=1)$:表示汽车在第一个路口遇到绿灯,在第二个路口遇到红灯的概率,即 $P({X}_{1}=0,{X}_{2}=1)=\dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} = \dfrac {1}{4}$。
- $P(X=2)$:表示汽车在前两个路口遇到绿灯,在第三个路口遇到红灯的概率,即 $P({X}_{1}=0,{X}_{2}=0,{X}_{3}=1)=\dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} = \dfrac {1}{8}$。
- $P(X=3)$:表示汽车在前三个路口都遇到绿灯的概率,即 $P({X}_{1}=0,{X}_{2}=0,{X}_{3}=0)=\dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} \times \dfrac {1}{2} = \dfrac {1}{8}$。
步骤 3:总结分布律
根据上述计算,可以得到 $X$ 的分布律为:
$X$ 的分布律为 $X \left (\begin{matrix} 0& 1& 2& 3\\ \dfrac {1}{2}& \dfrac {1}{4}& \dfrac {1}{8}& \dfrac {1}{8}\end{matrix} ) \right.$