跳到主要内容

千葉大学 融合理工学府 数学情報科学専攻 数学・情報数理学コース 2018年8月実施 専門 A4

Author​

祭音Myyura (co-authored with GPT 6 Astra)

Description​

独立な X1,X2X_1,X_2 が、それぞれ P(Xi=k)=pi(1−pi)k−1P(X_i=k)=p_i(1-p_i)^{k-1}(k≥1k\ge1)の幾何分布に従うとする。0<pi<1,p1≠p20<p_i<1,p_1\ne p_2 とする。

(1) Y=X1+X2Y=X_1+X_2 の分布を求めよ。(2) E[Y]E[Y] を求めよ。(3) Z=min⁡(X1,X2)Z=\min(X_1,X_2) の分布を求めよ。(4) ZZ のモーメント母関数を求めよ。

题目描述​

两个独立随机变量服从支撑为正整数的几何分布,参数不同。(1) 求其和的分布。(2) 求和的期望。(3) 求最小值的分布。(4) 求最小值的矩母函数。

Kai​

qi=1−piq_i=1-p_i とおく。

(1) k≥2k\ge2 では独立性から

P(Y=k)=p1p2∑j=1k−1q1j−1q2k−j−1=p1p2q1k−1−q2k−1q1−q2.P(Y=k)=p_1p_2\sum_{j=1}^{k-1}q_1^{j-1}q_2^{k-j-1} =p_1p_2\frac{q_1^{k-1}-q_2^{k-1}}{q_1-q_2}.

その他の整数では 00。

(2) 幾何級数の微分により E[Xi]=1/piE[X_i]=1/p_i。従って

E[Y]=1p1+1p2.E[Y]=\frac1{p_1}+\frac1{p_2}.

(3) P(Z≥k)=q1k−1q2k−1P(Z\ge k)=q_1^{k-1}q_2^{k-1} なので

P(Z=k)=(1−q1q2)(q1q2)k−1(k≥1).P(Z=k)=(1-q_1q_2)(q_1q_2)^{k-1}\quad(k\ge1).

(4) q=q1q2q=q_1q_2 とおくと

MZ(t)=(1−q)et1−qet(t<−log⁡q).\boxed{M_Z(t)=\frac{(1-q)e^t}{1-qe^t}\quad(t<-\log q)}.

t≥−log⁡qt\ge-\log q では級数は発散し MZ(t)=+∞M_Z(t)=+\infty。