题目
8.(5.0分)设随机变量X服从泊松分布,且P(X=1)=P(X=2),则P(X=2)=____.
8.(5.0分)设随机变量X服从泊松分布,且
P(X=1)=P(X=2),则P{X=2}=____.
题目解答
答案
为了求解 $ P(X=2) $,我们首先需要利用泊松分布的定义。泊松分布的概率质量函数为:
\[ P(X = k) = \frac{\lambda^k e^{-\lambda}}{k!} \]
其中, $ \lambda $ 是泊松分布的参数, $ k $ 是非负整数。
根据题目,我们已知 $ P(X=1) = P(X=2) $。将 $ k = 1 $ 和 $ k = 2 $ 代入泊松分布的概率质量函数,我们得到:
\[ P(X = 1) = \frac{\lambda^1 e^{-\lambda}}{1!} = \lambda e^{-\lambda} \]
\[ P(X = 2) = \frac{\lambda^2 e^{-\lambda}}{2!} = \frac{\lambda^2 e^{-\lambda}}{2} \]
由于 $ P(X=1) = P(X=2) $,我们可以将这两个表达式设置为相等:
\[ \lambda e^{-\lambda} = \frac{\lambda^2 e^{-\lambda}}{2} \]
为了消去 $ e^{-\lambda} $(假设 $ \lambda \neq 0 $),我们两边同时除以 $ e^{-\lambda} $:
\[ \lambda = \frac{\lambda^2}{2} \]
接下来,我们解这个方程。首先,将所有项移到一边:
\[ 2\lambda = \lambda^2 \]
\[ \lambda^2 - 2\lambda = 0 \]
\[ \lambda(\lambda - 2) = 0 \]
这给出了两个解: $ \lambda = 0 $ 或 $ \lambda = 2 $。由于 $ \lambda = 0 $ 会导致泊松分布退化为一个确定的值,因此我们 discard $ \lambda = 0 $。因此,我们有:
\[ \lambda = 2 \]
现在,我们已经确定了 $ \lambda $ 的值,我们可以计算 $ P(X=2) $:
\[ P(X = 2) = \frac{\lambda^2 e^{-\lambda}}{2!} = \frac{2^2 e^{-2}}{2} = \frac{4 e^{-2}}{2} = 2 e^{-2} \]
为了得到数值,我们使用 $ e \approx 2.71828 $:
\[ e^{-2} \approx \frac{1}{7.389056} \approx 0.135335 \]
\[ 2 e^{-2} \approx 2 \times 0.135335 = 0.27067 \]
因此, $ P(X=2) $ 的值为:
\[ \boxed{\frac{2}{e^2}} \]
或者数值上:
\[ \boxed{0.2707} \]