题目
做一系列独立试验,每次成功的概率为 (0lt plt 1),-|||-(1)试验进行到成功与失败均出现时停止,求试验次数X的分布律.-|||-(2)试验进行到出现n次成功时停止,求已经失败的次数Y的分布律.

题目解答
答案

解析
考查要点:
本题主要考查停止试验的分布律,涉及几何分布和负二项分布的应用,需要理解试验停止的条件并正确拆分事件的可能性。
解题核心思路:
- 第(1)题:试验在成功与失败均出现时停止,需保证前$k-1$次全成功或全失败,第$k$次结果相反。
- 第(2)题:试验在第$n$次成功时停止,此时失败次数$Y=k$对应前$n+k-1$次中有$k$次失败,第$n+k$次成功。
破题关键点:
- 分类讨论:第(1)题需分“前$k-1$次全成功”和“前$k-1$次全失败”两种情况。
- 组合数应用:第(2)题需用组合数计算前$n+k-1$次中失败的分布情况。
第(1)题
试验次数$X$的分布律
- 可能取值:$X \geq 2$,即至少需要两次试验才能同时出现成功与失败。
- 事件拆分:
- 情况1:前$k-1$次全成功,第$k$次失败,概率为$p^{k-1}(1-p)$。
- 情况2:前$k-1$次全失败,第$k$次成功,概率为$(1-p)^{k-1}p$。
- 合并概率:
$P(X=k) = p^{k-1}(1-p) + (1-p)^{k-1}p = p(1-p)\left[p^{k-2} + (1-p)^{k-2}\right], \quad k \geq 2.$
第(2)题
失败次数$Y$的分布律
- 可能取值:$Y = 0,1,2,\dots$,即失败次数从$0$开始。
- 事件分析:
- 当第$n$次成功出现在第$n+k$次试验时,前$n+k-1$次中有$k$次失败,第$n+k$次成功。
- 组合数计算:
$P(Y=k) = \binom{n+k-1}{k} p^n (1-p)^k, \quad k=0,1,2,\dots.$