题目
Problem
The random variable X has probability generating function GX(t) given by
GX(t)=51+pt+qt2,
where p and q are constants.
(a) Given that E(X)=1.1, find the numerical value of Var(X).
[4]
The random variable Y has probability generating function GY(t) given by
GY(t)=32t(1+21t2).
The random variable Z is the sum of independent observations of X and Y.
(b) Find the probability generating function of Z.
[2]
(c) Find P(Z>2).
[1]
(d) State the most probable value of Z.
[1]
题目中文翻译
随机变量 X 的概率生成函数 GX(t) 为
GX(t)=51+pt+qt2,
其中 p 和 q 为常数。
(a) 已知 E(X)=1.1,求 Var(X) 的数值。
(4)
随机变量 Y 的概率生成函数 GY(t) 为
GY(t)=32t(1+21t2).
随机变量 Z 是 X 和 Y 的独立观测值之和。
(b) 求 Z 的概率生成函数。
(2)
(c) 求 P(Z>2)。
(1)
(d) 写出 Z 最可能的取值。
(1)
原卷通用作答要求
Answer all questions. You should use a calculator where appropriate.
You must show all necessary working clearly; no marks will be given for unsupported answers from a calculator.
Give non-exact numerical answers correct to 3 significant figures, or 1 decimal place for angles in degrees, unless a different level of accuracy is specified in the question.
请回答所有题目。适当时应使用计算器。必须清楚展示所有必要的计算过程;仅给出计算器答案而没有过程,不予评分。除非题目另有精度要求,非精确数值答案保留 3 位有效数字,以度为单位的角度保留 1 位小数。
解答
(a)
解法一
思路
展开
用生成函数在 1 处的函数值和一阶导数求 p,q。再由二阶导数得到方差。
答题过程
展开
Differentiating gives GX′(t)=p+2qt and GX′′(t)=2q. We have GX(1)=1 and GX′(1)=1.1. These give p+q=0.8 and p+2q=1.1, so q=0.3 and p=0.5. Thus GX′′(1)=2q=0.6 and
=Var(X)=GX′′(1)+GX′(1)−GX′(1)20.6+1.1−1.12=0.49.
(b)
解法一
思路
展开
独立变量相加时,将它们的生成函数相乘。展开后合并同次幂。
答题过程
展开
Using independence and the coefficients found in (a),
==GZ(t)(51+21t+103t2)×(32t+31t3)152t+31t2+154t3+61t4+101t5.
(c)
解法一
思路
展开
用补事件,只需从 1 减去一次项和二次项的系数。
答题过程
展开
There is no constant term, so
Pr(Z>2)=1−(152+31)=158.
(d)
解法一
思路
展开
生成函数各项的系数是对应取值的概率。找最大的系数。
答题过程
展开
The largest coefficient is 1/3, on the term in t2. The most probable value is Z=2.