题目
一房间有3扇同样大小的窗子,其中只有一扇是打开的.有一只鸟自开-|||-着的窗子飞入了房间,它只能从开着的 窗 子飞出去.鸟在房子里飞来飞去,试图-|||-飞出房间.假定鸟是没有记忆的,它飞向各扇窗子是随机的.-|||-(1)以X表示鸟为了飞出房间试飞的次数,求X的分布律.-|||-(2)户主声称,他养的一只鸟是有记忆的,它飞向任一窗子的尝试不多于一-|||-次.以Y表示这只聪明的鸟为了飞出房间试飞的次数.如户主所说是确实的,试.-|||-求Y的分布律.-|||-(3)求试飞次数X小于Y的概率和试飞次数Y小于X的概率.

题目解答
答案

解析
- 问题(1):考查几何分布的应用。鸟每次试飞独立,成功概率固定,需计算首次成功所需试验次数的分布。
- 问题(2):考查排列组合与等可能性。鸟有记忆,试飞不重复,需穷举有限可能情况。
- 问题(3):需结合独立事件的联合概率,通过枚举法计算两个随机变量的大小关系概率。
第(1)题
分析试飞过程
鸟每次试飞独立,成功概率为$\frac{1}{3}$,失败概率为$\frac{2}{3}$。试飞次数$X$服从几何分布:
$P\{X=k\} = \left(\frac{2}{3}\right)^{k-1} \cdot \frac{1}{3}, \quad k=1,2,\ldots$
第(2)题
可能取值分析
$Y$的可能取值为$1,2,3$:
- $Y=1$:第一次直接选对,概率$\frac{1}{3}$。
- $Y=2$:第一次选错(概率$\frac{2}{3}$),第二次从剩余两扇中选对(概率$\frac{1}{2}$),总概率$\frac{2}{3} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{3}$。
- $Y=3$:前两次均选错,第三次必然选对,概率$\frac{1}{3}$。
第(3)题
计算$P\{X < Y\}$
分解为互斥事件:
- $X=1$且$Y=2$或$3$:概率$\frac{1}{3} \cdot \left(\frac{1}{3} + \frac{1}{3}\right) = \frac{2}{9}$。
- $X=2$且$Y=3$:概率$\frac{2}{9} \cdot \frac{1}{3} = \frac{2}{27}$。
总概率:
$P\{X < Y\} = \frac{2}{9} + \frac{2}{27} = \frac{8}{27}$
计算$P\{Y < X\}$
利用对称性:
$P\{Y < X\} = 1 - P\{X < Y\} - P\{X = Y\}$
其中$P\{X = Y\}$为各点概率之和:
$\sum_{k=1}^{3} P\{X=k\}P\{Y=k\} = \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} + \frac{2}{9} \cdot \frac{1}{3} + \frac{4}{27} \cdot \frac{1}{3} = \frac{17}{81}$
最终:
$P\{Y < X\} = 1 - \frac{8}{27} - \frac{17}{81} = \frac{38}{81}$