题目
设随机变量 X 的分布律为 P(X=k)=blambda^k, (00, 则 lambda= ().A. lambda >0 的任意实数B. lambda=b+1C. lambda=(1)/(1+b)D. lambda=(1)/(1-b)
设随机变量 $X$ 的分布律为 $P(X=k)=b\lambda^k$, ($0< \lambda< 1$, $k=1,2,\cdots$), 且 $b >0$, 则 $\lambda=$ ().
A. $\lambda >0$ 的任意实数
B. $\lambda=b+1$
C. $\lambda=\frac{1}{1+b}$
D. $\lambda=\frac{1}{1-b}$
题目解答
答案
C. $\lambda=\frac{1}{1+b}$
解析
考查要点:本题主要考查概率分布的归一性条件,即所有可能取值的概率之和等于1。需要利用几何级数求和公式求解参数。
解题核心思路:
- 根据概率分布的性质,所有概率之和为1,即$\sum_{k=1}^\infty P(X=k) = 1$。
- 将给定的分布律代入,转化为几何级数求和问题。
- 利用几何级数求和公式$\sum_{k=1}^\infty r^k = \frac{r}{1-r}$($|r| < 1$)求和,建立方程。
- 解方程求出$\lambda$的表达式,并结合题目条件$0 < \lambda < 1$验证选项的合理性。
破题关键点:
- 识别几何级数结构,正确应用求和公式。
- 注意题目中$\lambda$的范围限制,排除不符合条件的选项。
根据概率分布的归一性条件,所有概率之和为1:
$\sum_{k=1}^\infty P(X=k) = \sum_{k=1}^\infty b\lambda^k = 1.$
步骤1:计算几何级数的和
级数$\sum_{k=1}^\infty b\lambda^k$的首项为$b\lambda$,公比为$\lambda$,因此和为:
$\sum_{k=1}^\infty b\lambda^k = \frac{b\lambda}{1 - \lambda}.$
步骤2:建立方程并求解
令和等于1,得方程:
$\frac{b\lambda}{1 - \lambda} = 1.$
步骤3:解方程
两边同乘$(1 - \lambda)$:
$b\lambda = 1 - \lambda.$
将含$\lambda$的项移到左边:
$b\lambda + \lambda = 1 \implies \lambda(b + 1) = 1 \implies \lambda = \frac{1}{b + 1}.$
步骤4:验证选项合理性
选项C为$\lambda = \frac{1}{1 + b}$,符合推导结果。
- 选项B($\lambda = b + 1$)会导致$\lambda > 1$(因$b > 0$),与题目条件矛盾。
- 选项D($\lambda = \frac{1}{1 - b}$)若$b \geq 1$会导致分母非正,与$\lambda > 0$矛盾。