题目
8.设X表示10次独立重复射击命中目标的次数,每次命中目标的概率为0.4,则E(X^2)=____。
8.设X表示10次独立重复射击命中目标的次数,每次命中目标的概率为0.4,则$E(X^{2})=$____。
题目解答
答案
设 $X$ 表示10次独立重复射击命中目标的次数,每次命中概率为0.4。则 $X$ 服从二项分布,参数为 $n=10$ 和 $p=0.4$。
期望 $E(X) = np = 4$,方差 $D(X) = np(1-p) = 2.4$。
利用方差公式 $D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2$,解得
\[E(X^2) = D(X) + [E(X)]^2 = 2.4 + 4^2 = 18.4.\]
答案:$\boxed{18.4}$
解析
本题主要考察二项分布的期望与和方差公式,以及利用方差公式求解随机变量平方的期望。
步骤1:判断随机变量的分布
题目中$X$表示10次独立重复射击命中目标的次数,每次命中概率为0.4,符合二项分布的定义**,即$X\sim B(n,p)$,其中$n=10$(试验次数),$p=0.4$(每次试验成功概率)。
步骤2:计算二项分布的期望$E(X)$
二项分布的期望公式为:
$E(X)=np$
代入$n=10$,$p=0.4$:
$E(X)=10\times0.4=4$
步骤3:计算二项分布的方差$D(X)$
二项分布的方差公式:
$D(X)=np(1-p)$
代入$n=10$,$p=0.4$,$1-p=0.6$:
$D(X)=10\times0.4\times0.6=2.4$
步骤4:利用方差公式求$E(X^2)$
方差的另一个等价定义:
$D(X)=E(X^2)-[E(X)]^2$
移项得:
$E(X^2)=D(X)+[E(X)]^2$
代入$D(X)=2.4$,$E(X)=4$:
$E(X^2)=2.4+4^2=2.4+16=18.4$