题目
设随机变量 X ~ B(n,p),则E(X )= .
设随机变量 X ~ B(n,p),则E(X )= .
题目解答
答案
np;
解析
考查要点:本题主要考查二项分布的期望公式及其推导思路。
解题核心:
二项分布$X \sim B(n,p)$描述了$n$次独立重复试验中成功次数的分布。其期望可通过两种方式理解:
- 分解为伯努利试验之和:将$X$看作$n$个独立伯努利试验(每次成功概率为$p$)的和,利用期望的线性性求和。
- 直接应用公式:直接记忆二项分布的期望公式$E(X) = np$。
破题关键:
- 伯努利试验的期望:单次试验成功次数的期望为$p$。
- 线性性质:多个独立随机变量的和的期望等于期望的和。
方法一:分解为伯努利试验之和
-
定义二项分布:设$X$表示$n$次独立试验中的成功次数,可将$X$分解为$n$个伯努利随机变量之和:
$X = X_1 + X_2 + \cdots + X_n$
其中,$X_i = 1$(第$i$次试验成功)或$X_i = 0$(失败)。 -
计算单次试验的期望:
每个伯努利变量的期望为:
$E(X_i) = 1 \cdot p + 0 \cdot (1-p) = p$ -
利用线性性质求和:
由于期望具有线性性质,总和的期望为各期望之和:
$E(X) = E(X_1) + E(X_2) + \cdots + E(X_n) = np$
方法二:直接应用公式
二项分布的期望公式为:
$E(X) = np$
直接代入参数即可得到结果。