题目
离散型随机变量 X 的分布律 PX = k = a times ((1)/(2))^k (k = 0, 1, 2, 3, ...),其中 a 是常数,则 a 的值为().A. (1)/(2)B. (1)/(3)C. (1)/(4)D. (1)/(8)
离散型随机变量 $X$ 的分布律 $P\{X = k\} = a \times (\frac{1}{2})^k$ ($k = 0, 1, 2, 3, \cdots$),其中 $a$ 是常数,则 $a$ 的值为().
A. $\frac{1}{2}$
B. $\frac{1}{3}$
C. $\frac{1}{4}$
D. $\frac{1}{8}$
题目解答
答案
A. $\frac{1}{2}$
解析
考查要点:本题主要考查离散型随机变量分布律的基本性质,即所有可能取值的概率之和等于1,以及等比数列求和公式的应用。
解题核心思路:
根据离散型随机变量概率的规范性条件,所有概率之和为1,即$\sum_{k=0}^\infty P\{X = k\} = 1$。题目中概率表达式为$a \times (\frac{1}{2})^k$,需将其视为等比数列求和,利用等比数列求和公式求出总和,再解方程得到$a$的值。
破题关键点:
- 识别等比数列结构:概率表达式中的$(\frac{1}{2})^k$是公比为$\frac{1}{2}$的等比数列。
- 应用等比数列求和公式:首项为1,公比$\frac{1}{2}$,和为$\frac{1}{1 - \frac{1}{2}} = 2$。
- 建立方程求解:总和为$a \times 2 = 1$,解得$a = \frac{1}{2}$。
根据离散型随机变量概率总和为1的性质,有:
$\sum_{k=0}^\infty P\{X = k\} = \sum_{k=0}^\infty a \left(\frac{1}{2}\right)^k = 1$
步骤1:提取常数$a$
将$a$提出,得到:
$a \sum_{k=0}^\infty \left(\frac{1}{2}\right)^k = 1$
步骤2:应用等比数列求和公式
等比数列首项为1,公比为$\frac{1}{2}$,其和为:
$\sum_{k=0}^\infty \left(\frac{1}{2}\right)^k = \frac{1}{1 - \frac{1}{2}} = 2$
步骤3:解方程求$a$
代入总和结果:
$a \times 2 = 1 \quad \Rightarrow \quad a = \frac{1}{2}$