高考强基 含解答

大湾区二模第11题解答之矩生成函数(MGF)

正文文字 242 字公式 44 处2 图

今天的大湾区二模第11题是一道新定义题目,如下:

注

这里的M_(X)(t)为随机变量X的矩生成函数(Moment Generating Function,MGF),还有一个相关概念为概率生成函数(Probability Generating Function,PGF),定义如下:

P_(X)(z)=E(z^(X))=∑_(i=1)^(n)z^(i)p_(i).

两者的联系与区别这里不赘述,感兴趣的读者可以自己阅读相关书籍.

本题看懂之后还是很简单的,以下为我的解答:

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答案及解析

  1. 选项A

已知M_(X)(t)=∑_(i=1)^(n)e^(tx_(i))p_(i),对其求导可得M′X(t)=∑_(i=1)^(n)x_(i)e^(tx_(i))p_(i). 当t=0时,M′X(0)=∑_(i=1)^(n)x_(i)p_(i)=E(X),A选项正确.

  1. 选项B

由定义,M_(X)(t)=∑_(i=1)^(2)e^(tx_(i))p_(i),这里x_(1)=0,x_(2)=1,p_(1)=p_(2)=(1)/(2),则M_(X)(t)=e^(t×0)×(1)/(2)+e^(t×1)×(1)/(2)=(1+e^(t))/(2),并非(e^(t))/(2),B选项错误.

  1. 选项C

若X∼B(n,p),则P(X=k)=Cknp^(k)(1−p)^(n−k),0≤k≤n.

由定义M_(X)(t)=∑_(k=0)^(n)e^(tk)P(X=k)=∑_(k=0)^(n)e^(tk)Cknp^(k)(1−p)^(n−k).

由二项式定理(a+b)^(n)=∑_(k=0)^(n)Ckna^(k)b^(n−k),这里a=e^(t)p,b=1−p,所以M_(X)(t)=(e^(t)p+1−p)^(n),并非(e^(tp)+1−p)^(n),C选项错误.

  1. 选项D
M_(aX+b)(t)=E(e^(atX+bt))=e^(bt)E(e^(atX))=e^(bt)⋅M_(X)(at)

D选项正确。

综上,答案是AD。


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