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后宫佳丽问题简述为：皇上有3000个佳丽，求皇上全部。。完的平均天数，该类问题也可是集完全部卡片，需要多少的卡片的问题。。等等
几何分布的期望与方差
结论：（1），（2）
，而未加以证明。本文给出证明，并用于解题。
（1）由，知
下面用倍差法（也称为错位相减法）求上式括号内的值。记
两式相减，得
由，知
，则
，故
从而
也可用无穷等比数列各项和公式（见教科书91页阅读材料），推导如下：
记
相减，
则
还可用导数公式，推导如下：
上式中令，则得
（2）为简化运算，利用性质来推导（该性质的证明，可见本刊6页）。可见关键是求
。
对于上式括号中的式子，利用导数，关于q求导：，并用倍差法求和，有
则，因此
利用上述两个结论，可以简化几何分布一类的计算问题。
例1. 一个口袋内装有5个白球和2个黑球，现从中每次摸取一个球，取出黑球就放回，取出白球则停止摸球。求取球次数的数学期望
与方差
。
解：每次从袋内取出白球的概率，取出黑球的概率
。
的取值为1，2，3，……，有无穷多个。我们用
表示前k－1次均取到黑球，而第k次取到白球，因此
。可见
服从几何分布。所以
例2. 某射击运动员每次射击击中目标的概率为p（0<p<1）。他有10发子弹，现对某一目标连续射击，每次打一发子弹，直到击中目标，或子弹打光为止。求他击中目标的期望。< span="">
解：射手射击次数的可能取值为1，2，…，9，10。
若，则表明他前
次均没击中目标，而第k次击中目标；若k＝10，则表明他前9次都没击中目标，而第10次可能击中也可能没击中目标。因此
的分布列为
用倍差法，可求得
所以
说明：本例的试验是有限次的，并且，不符合几何分布的概率特征，因而随机变量
不服从几何分布，也就不能套用几何分布的相关公式。但求解过程可参照相关公式的推导方法。