先由等比级数求和,题给各概率之和为 (1−21)(41)+(1−31)(31)=1。对整数 r≥0,尾概率为
ar=P{X>r}=k=r+1∑∞(2k+11+3k1)=1−212−(r+2)+1−313−(r+1)=21(2−r+3−r).
记 u=21,v=31,则 ar=2(ur+vr)>0。因为 n≥1,事件 {X>m+n} 包含于 {X>m},所以
P{X>m+n∣X>m}=amam+n.
比较它与 an,只需判断 am+n−aman 的符号:
am+n−aman=42(um+n+vm+n)−(um+vm)(un+vn)=4um+n−umvn−unvm+vm+n=4(um−vm)(un−vn)>0.
最后一步用到 u>v>0 及 m,n 均为正整数。因此 amam+n>an=P{X>n},选 D,B 的等号不成立。
对 A,取 m=n=1,有 a1=125,a2=7213,于是 a1a2=3013=125。对 C,固定 m=1,让正整数 n 充分大,则 a1an+1→0,必小于正数 a1,故其不等式也非恒成立。本分布是两种不同几何分布的混合,不能直接套单一几何分布的无记忆性。