题目
13.(填空题,5.9分)设随机变量X~E(λ),且P(X>2)=e^-4,求λ的值____。
13.(填空题,5.9分)
设随机变量X~E(λ),且P(X>2)=e$^-4$,求λ的值____。
题目解答
答案
设随机变量 $X \sim E(\lambda)$,其概率密度函数为 $f(x) = \lambda e^{-\lambda x}$($x > 0$)。根据题意,$P(X > 2) = e^{-4}$。
由指数分布的性质,$P(X > x) = e^{-\lambda x}$,故
$P(X > 2) = e^{-2\lambda} = e^{-4}.$
比较指数部分,得 $-2\lambda = -4$,解得 $\lambda = 2$。
答案: $\lambda = 2$。
解析
本题考查指数分布的概率计算。解题思路是先明确指数分布的概率性质,再根据已知条件建立等式,最后求解出参数$\lambda$的值。
- 已知随机变量$X\sim E(\lambda)$,对于指数分布,其概率密度函数为$f(x)=\begin{cases}\lambda e^{-\lambda x},&x \gt 0\\0,&x\leqslant0\end{cases}$。
- 根据指数分布的性质,$P(X \gt x)=e^{-\lambda x}$($x \gt 0$),这是指数分布的一个重要性质,可以通过对概率密度函数在区间$(x,+\infty)$上积分得到:
- $P(X \gt x)=\int_{x}^{+\infty}\lambda e^{-\lambda t}dt$,令$u =-\lambda t$,则$du=-\lambda dt$。
- 当$t = x$时,$u=-\lambda x$;当$t\rightarrow+\infty$时,$u\rightarrow-\infty$。
- 那么$\int_{x}^{+\infty}\lambda e^{-\lambda t}dt=-\int_{-\lambda x}^{-\infty}e^{u}du=\int_{-\infty}^{-\lambda x}e^{u}du$。
- 根据指数函数积分公式$\int e^{u}du = e^{u}+C$,可得$\int_{-\infty}^{-\lambda x}e^{u}du=e^{-\lambda x}$。
- 根据指数分布的性质,$P(X \gt x)=e^{-\lambda x}$($x \gt 0$),这是指数分布的一个重要性质,可以通过对概率密度函数在区间$(x,+\infty)$上积分得到:
- 已知$P(X \gt 2)=e^{-4}$,由上述指数分布性质$P(X \gt x)=e^{-\lambda x}$,当$x = 2$时,有$P(X \gt 2)=e^{-2\lambda}$。
- 所以$e^{-2\lambda}=e^{-4}$。
- 因为指数函数$y = e^{x}$是单调递增函数,若$e^{a}=e^{b}$,则$a = b$。
- 对于$e^{-2\lambda}=e^{-4}$,可得$-2\lambda=-4$。
- 两边同时除以$-2$,解得$\lambda = 2$。