题目
设随机变量 X 服从参数为 theta 的指数分布. 若 E(X^2) = 72, 则 theta = ( ).A. -6B. 6C. 6sqrt(2)D. 3
设随机变量 $X$ 服从参数为 $\theta$ 的指数分布. 若 $E(X^2) = 72$, 则 $\theta = ($ $)$.
A. -6
B. 6
C. $6\sqrt{2}$
D. 3
题目解答
答案
B. 6
解析
本题考查指数分布的期望和方差公式,以及期望和方差之间的关系,解题思路是先明确指数分布的期望和方差公式,再利用期望和方差的关系求出$E(X^2)$关于$\theta$的表达式,最后根据已知条件求解$\theta$。
- 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$D(X)=\frac{1}{\theta^2}$。 - 利用期望和方差的关系求出$E(X^2)$关于$\theta$的表达式:
根据方差的定义$D(X)=E(X^2)-[E(X)]^2$,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$E(X^2)=\frac{1}{\theta^2}+(\frac{1}{\theta})^2=\frac{1}{\theta^2}+\frac{1}{\theta^2}=\frac{2}{\theta^2}$。 - 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$\theta^2=\frac{1}{36}$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$\theta = 6$。