Por ser uma condicional, sabemos que:
P (X = x, Y = y) = P (X =x l Y = y) * P (Y = y)
Substituindo as informações apresentadas no enunciado:
P (X = x, Y = y) = [1 - p (y)] * p (y) ^ x * 0,5 ^ (y + 1)
P (X = x, Y = y) = [1 - (0,5^(y+1)] * {0,5 ^ [(y+1)^x]} * [0,5 ^ (y+1)]
P (X = x, Y = y) = [1 - (0,5^(y+1)] * {0,5 ^ [(y+1) * x]} * [0,5 ^ (y+1)]
Dado que: 0,5^(xy+x) * 0,5^(y+1) = 0,5 ^ [(x+1)(y+1)]
Então:
P (X = x) = somatório de 0 a infinito P (X = x, Y = y) = somatório de 0 a infinito [1 - 0,5^(y+1)] * 0,5^[(x+1)(y+1)]
P (X = 0) = somatório de 0 a infinito [1 - 0,5^(y+1)] * 0,5^(y+1) = somatório de 0 a infinito 0,5^(y+1) - 0,5^[2*(y+1)]
P (X = 0) = somatório de 0 a infinito 0,5^(y+1) - somatório de 0 a infinito 0,5^[2*(y+1)]
P (X = 0) = somatório de 0 a infinito 0,5^(y+1) - somatório de 0 a infinito 0,25^[(y+1)]
Então chegamos a soma de uma PG infinita, porque precisamos saber o somatório de 0,5^1 + 0,5^2 + .... e também 0,25^1 + 0,25^.....
Sabendo que soma de uma PG = a1 / 1 - q, então:
P (X = 0) = [0,5 / 1-0,5] - [0,25 / 1 - 0,25]
P (X = 0) = 1 - 0,25/0,75 = aproximadamente 0,667
Gabarito: certo