题目
【填空题】设随机变量X 服从参数为 Θ=2 的指数分布,则 E(X^2)=
【填空题】设随机变量X 服从参数为 Θ=2 的指数分布,则 E(X^2)=
题目解答
答案
8
解析
指数分布的参数定义是本题的关键。题目中参数θ=2的指数分布,需明确其概率密度函数形式。若θ为尺度参数,则密度函数为$f(x)=\frac{1}{\theta}e^{-x/\theta}$(x≥0),此时$E(X)=\theta$,$D(X)=\theta^2$,进而$E(X^2)=D(X)+[E(X)]^2=2\theta^2$。代入θ=2即可得结果。
方法一:利用方差公式
- 确定参数定义:题目中θ为尺度参数,故$E(X)=\theta=2$,$D(X)=\theta^2=4$。
- 计算$E(X^2)$:
$E(X^2) = D(X) + [E(X)]^2 = 4 + 2^2 = 8.$
方法二:直接积分计算
- 写出概率密度函数:$f(x)=\frac{1}{2}e^{-x/2}$(x≥0)。
- 计算积分:
$E(X^2) = \int_{0}^{\infty} x^2 \cdot \frac{1}{2}e^{-x/2} dx.$ - 利用伽马函数公式:
$\int_{0}^{\infty} x^k e^{-\lambda x} dx = \frac{k!}{\lambda^{k+1}}$(k为自然数)。
当k=2,λ=1/2时,
$\int_{0}^{\infty} x^2 e^{-x/2} dx = \frac{2!}{(1/2)^{3}} = \frac{2}{1/8} = 16.$
因此,
$E(X^2) = \frac{1}{2} \cdot 16 = 8.$