题目
14、设5个灯泡的寿命X_(i)(i=1,...,5)独立同分布,且E(X_(i))=a,D(X_(i))=b,(i=1,...,5),则5个灯泡的平均寿命Y=(X_(1)+X_(2)+X_(3)+X_(4)+X_(5))/(5)的方差D(Y)=()A. 5bB. bC. 0.2bD. 0.04b
14、设5个灯泡的寿命$X_{i}(i=1,\cdots,5)$独立同分布,且$E(X_{i})=a$,$D(X_{i})=b,(i=1,\cdots,5)$,则5个灯泡的平均寿命$Y=\frac{X_{1}+X_{2}+X_{3}+X_{4}+X_{5}}{5}$的方差D(Y)=()
A. 5b
B. b
C. 0.2b
D. 0.04b
题目解答
答案
C. 0.2b
解析
考查要点:本题主要考查独立同分布随机变量的方差性质,特别是和的方差与常数倍方差的计算。
解题核心思路:
- 独立随机变量和的方差等于各变量方差之和;
- 常数倍方差的性质:$D(cX) = c^2 D(X)$;
- 将平均寿命表示为总和除以5,分两步计算方差。
破题关键点:
- 明确$Y$是总和的平均,需先计算总和的方差;
- 注意除以5时方差需乘以$(1/5)^2$,而非直接除以5。
步骤1:计算总和的方差
由于$X_1, X_2, \dots, X_5$独立同分布,且$D(X_i) = b$,根据独立随机变量和的方差性质:
$D\left(\sum_{i=1}^5 X_i\right) = \sum_{i=1}^5 D(X_i) = 5b.$
步骤2:计算平均寿命的方差
平均寿命$Y = \frac{1}{5} \sum_{i=1}^5 X_i$,利用常数倍方差的性质:
$D(Y) = \left(\frac{1}{5}\right)^2 \cdot D\left(\sum_{i=1}^5 X_i\right) = \frac{1}{25} \cdot 5b = 0.2b.$