题目
设随机变量X的分布律为X-2 .-1 1 2-|||-pk 0.1 0.2 0.3 0.4,求X-2 .-1 1 2-|||-pk 0.1 0.2 0.3 0.4,X-2 .-1 1 2-|||-pk 0.1 0.2 0.3 0.4.
设随机变量X的分布律为,求
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题目解答
答案
的分布律为
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,则
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,则
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解析
考查要点:本题主要考查期望的计算,涉及随机变量函数的期望和线性性质的应用。
解题核心思路:
- 直接计算法:对于$E\left(\dfrac{1}{X}\right)$,需先确定$\dfrac{1}{X}$的可能取值及其对应的概率,再按定义计算期望。
- 线性性质:对于$E(X^2 + 5)$,可分解为$E(X^2) + 5$,其中$E(X^2)$通过计算$X^2$的期望得到。
破题关键点:
- 函数变换:将$\dfrac{1}{X}$视为新随机变量,明确其取值与原变量$X$的对应关系。
- 概率对应:$\dfrac{1}{X}$的每个取值对应原变量$X$的特定取值,概率直接继承原分布中的概率。
- 平方处理:$X^2$的取值可能合并原变量的正负对称点,需合并对应概率。
$E\left(\dfrac{1}{X}\right)$的计算
-
确定$\dfrac{1}{X}$的取值与概率:
- 当$X = -2$时,$\dfrac{1}{X} = -\dfrac{1}{2}$,概率为$0.1$;
- 当$X = -1$时,$\dfrac{1}{X} = -1$,概率为$0.2$;
- 当$X = 1$时,$\dfrac{1}{X} = 1$,概率为$0.3$;
- 当$X = 2$时,$\dfrac{1}{X} = \dfrac{1}{2}$,概率为$0.4$。
-
计算期望:
$\begin{aligned} E\left(\dfrac{1}{X}\right) &= \left(-\dfrac{1}{2}\right) \times 0.1 + (-1) \times 0.2 + 1 \times 0.3 + \dfrac{1}{2} \times 0.4 \\ &= -0.05 - 0.2 + 0.3 + 0.2 \\ &= 0.25. \end{aligned}$
$E(X^2 + 5)$的计算
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计算$X^2$的取值与概率:
- $X^2 = 1$时,对应$X = -1$或$X = 1$,概率为$0.2 + 0.3 = 0.5$;
- $X^2 = 4$时,对应$X = -2$或$X = 2$,概率为$0.1 + 0.4 = 0.5$。
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计算$E(X^2)$:
$E(X^2) = 1 \times 0.5 + 4 \times 0.5 = 0.5 + 2 = 2.5.$ -
利用线性性质:
$E(X^2 + 5) = E(X^2) + 5 = 2.5 + 5 = 7.5.$