7.(单选题,8.0分)设随机变量X服从参数为θ的指数分布.若E(X^2)=72,则θ= ( ).A. 3B. 6sqrt(2)C. 6D. -6
A. 3
B. $ 6\sqrt{2}$
C. 6
D. -6
题目解答
答案
解析
本题考查指数分布的期望和方差公式以及期望的性质。解题思路是先明确指数分布的期望和方差公式,再利用期望的性质得到$E(X^{2})$与参数$\theta$的关系,最后根据已知条件$E(X^{2}) = 72$求解$\theta$。
步骤一:明确指数分布的期望和方差公式
若随机变量$X$服从参数为$\theta$的指数分布,其概率密度函数为$f(x)=\begin{cases}\theta e^{-\theta x}, & x\geq0 \\ 0, & x\lt0\end{cases}$,则期望$E(X)=\frac{1}{\theta}$,方差$D(X)=\frac{1}{\theta^{2}}$。
步骤二:利用期望的性质得到$E(X^{2})$与参数$\theta$的关系
根据方差的定义式$D(X)=E(X^{2})-[E(X)]^{2}$,移项可得$E(X^{2}) = D(X) + [E(X)]^{2}$。
将$E(X)=\frac{1}{\theta}$,$D(X)=\frac{1}{\theta^{2}}$代入上式,得到$E(X^{2})=\frac{1}{\theta^{2}} + (\frac{1}{\theta})^{2}=\frac{2}{\theta^{2}}$。
步骤三:根据已知条件求解$\theta$
已知$E(X^{2}) = 72$,即$\frac{2}{\theta^{2}} = 72$。
等式两边同时乘以$\theta^{2}$得到$2 = 72\theta^{2}$。
等式两边再同时除以$72$得到$\theta^{2}=\frac{2}{72}=\frac{1}{36}$。
对等式两边开平方可得$\theta = \pm\frac{1}{6}$。
因为指数分布的参数$\theta\gt0$,所以舍去$\theta = -\frac{1}{6}$,得到$\theta = \frac{1}{6}$的倒数,即$\theta = 6$。