9.设随机变量X的概率密度为 f(x)= 出现的次数,则 Y=2 = __ __.
. 题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查概率密度函数的应用和二项分布的概率计算。
解题思路:
- 确定事件概率:首先计算单次独立试验中事件$\{X \leqslant \frac{1}{2}\}$发生的概率$p$,即通过积分概率密度函数得到。
- 应用二项分布公式:由于Y表示三次独立试验中事件发生的次数,Y服从二项分布$B(3,p)$,利用二项分布公式计算$P\{Y=2\}$。
关键点:
- 正确计算概率$p$是解题的核心,需通过积分概率密度函数求解。
- 二项分布公式的应用需注意组合数和概率的幂次关系。
步骤1:计算事件$\{X \leqslant \frac{1}{2}\}$的概率$p$
根据概率密度函数$f(x)$,事件$\{X \leqslant \frac{1}{2}\}$的概率为:
$p = P\left(X \leqslant \frac{1}{2}\right) = \int_{0}^{\frac{1}{2}} 2x \, dx$
计算积分:
$\int_{0}^{\frac{1}{2}} 2x \, dx = \left[ x^2 \right]_{0}^{\frac{1}{2}} = \left( \frac{1}{2} \right)^2 - 0^2 = \frac{1}{4}$
因此,$p = \frac{1}{4}$。
步骤2:应用二项分布公式计算$P\{Y=2\}$
Y服从二项分布$B(3,p)$,其概率质量函数为:
$P\{Y=k\} = C(3,k) \cdot p^k \cdot (1-p)^{3-k}$
代入$k=2$和$p=\frac{1}{4}$:
$P\{Y=2\} = C(3,2) \cdot \left( \frac{1}{4} \right)^2 \cdot \left( 1 - \frac{1}{4} \right)^{1}$
计算组合数和各部分:
$C(3,2) = 3, \quad \left( \frac{1}{4} \right)^2 = \frac{1}{16}, \quad \left( \frac{3}{4} \right)^1 = \frac{3}{4}$
最终结果:
$P\{Y=2\} = 3 \cdot \frac{1}{16} \cdot \frac{3}{4} = \frac{9}{64}$