题目
已知随机变量X的分布律为 X=k =a((dfrac {1)(5))}^k (k=1,2,3,... ),则常数 X=k =a((dfrac {1)(5))}^k (k=1,2,3,... )________.
已知随机变量X的分布律为
,则常数
________.
题目解答
答案
一维离散型随机变量分布律的归一性,即随机变量所有取值概率和为一,则
,则
.
解析
考查要点:本题主要考查离散型随机变量分布律的归一性,即所有可能取值的概率之和等于1。
解题核心思路:
根据分布律的归一性,将所有概率表达式相加并等于1,通过求解等比数列的和来确定常数$a$的值。
破题关键点:
- 识别等比数列结构:概率表达式$a \cdot \left( \dfrac{1}{5} \right)^k$构成首项为$\dfrac{a}{5}$、公比为$\dfrac{1}{5}$的等比数列。
- 应用等比数列求和公式:利用公式$\sum_{k=1}^{\infty} ar^{k-1} = \dfrac{a}{1-r}$($|r| < 1$)求和,注意起始项为$k=1$。
根据分布律的归一性,所有概率之和为1:
$\sum_{k=1}^{\infty} P\{X=k\} = \sum_{k=1}^{\infty} a \left( \dfrac{1}{5} \right)^k = 1$
步骤1:提取常数$a$
将$a$提出,得到:
$a \sum_{k=1}^{\infty} \left( \dfrac{1}{5} \right)^k = 1$
步骤2:计算等比数列和
首项为$\dfrac{1}{5}$,公比为$\dfrac{1}{5}$,和为:
$\sum_{k=1}^{\infty} \left( \dfrac{1}{5} \right)^k = \dfrac{\dfrac{1}{5}}{1 - \dfrac{1}{5}} = \dfrac{\dfrac{1}{5}}{\dfrac{4}{5}} = \dfrac{1}{4}$
步骤3:解方程求$a$
代入得:
$a \cdot \dfrac{1}{4} = 1 \quad \Rightarrow \quad a = 4$