设离散型随机变量X的分布律为 X=i =dfrac (a)(i(i+1)) =1, 2,···,则 Xlt 5 =-|||-(A) 2/5. (B) dfrac (5)(12). (C) dfrac (4)(5). (D) dfrac (5)(6).

题目解答
答案

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条件及概率求和计算,涉及级数求和的望远镜法应用。
解题核心思路:
- 确定归一性条件:根据概率分布的总和为1,求出常数$a$的值。
- 计算指定事件概率:利用望远镜求和法,快速计算$P\{X<5\}$的值。
破题关键点:
- 分解分式:将$\dfrac{a}{i(i+1)}$拆分为$a\left(\dfrac{1}{i} - \dfrac{1}{i+1}\right)$,使级数求和时中间项抵消。
- 望远镜求和:通过逐项抵消简化无限级数求和过程。
步骤1:确定常数$a$
根据概率的归一性,所有可能取值的概率之和为1:
$\sum_{i=1}^{+\infty} P\{X=i\} = \sum_{i=1}^{+\infty} \dfrac{a}{i(i+1)} = 1$
将分式拆分为:
$\dfrac{a}{i(i+1)} = a\left(\dfrac{1}{i} - \dfrac{1}{i+1}\right)$
代入求和式:
$a \sum_{i=1}^{+\infty} \left(\dfrac{1}{i} - \dfrac{1}{i+1}\right) = a \left[ \left(1 - \dfrac{1}{2}\right) + \left(\dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{3}\right) + \cdots \right]$
望远镜求和后,中间项抵消,仅剩首项$1$和极限项$\dfrac{1}{+\infty}$(趋近于0),因此:
$a \cdot 1 = 1 \quad \Rightarrow \quad a = 1$
步骤2:计算$P\{X<5\}$
$P\{X<5\}$表示$X$取$1,2,3,4$的概率之和:
$\sum_{i=1}^{4} P\{X=i\} = \sum_{i=1}^{4} \dfrac{1}{i(i+1)}$
同样拆分为:
$\sum_{i=1}^{4} \left(\dfrac{1}{i} - \dfrac{1}{i+1}\right) = \left(1 - \dfrac{1}{2}\right) + \left(\dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{3}\right) + \left(\dfrac{1}{3} - \dfrac{1}{4}\right) + \left(\dfrac{1}{4} - \dfrac{1}{5}\right)$
逐项抵消后,仅剩首项$1$和末项$-\dfrac{1}{5}$:
$1 - \dfrac{1}{5} = \dfrac{4}{5}$