题目
设X为随机变量,且E(X)=-1,D(X)=3,则E(3(X^2-2))=_____.
设$$X$$为随机变量,且$$E(X)=-1,D(X)=3$$,则$$E(3(X^2-2))=$$_____.
题目解答
答案
6
解析
考查要点:本题主要考查期望的线性性质和方差的定义,需要将所求表达式转化为已知的期望和方差进行计算。
解题核心思路:
- 将表达式展开,利用期望的线性性拆分;
- 利用方差公式 $D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2$ 求出 $E(X^2)$;
- 代入计算最终结果。
破题关键点:
- 识别方差与期望的关系,通过已知的 $D(X)$ 和 $E(X)$ 求出 $E(X^2)$;
- 正确应用期望的线性性质,将复杂表达式拆解为已知量的组合。
步骤1:展开表达式
原式为 $E[3(X^2 - 2)]$,根据期望的线性性,可展开为:
$E[3(X^2 - 2)] = 3E(X^2) - 3 \cdot E(2) = 3E(X^2) - 6.$
步骤2:求 $E(X^2)$
根据方差的定义式 $D(X) = E(X^2) - [E(X)]^2$,代入已知条件 $D(X) = 3$ 和 $E(X) = -1$:
$3 = E(X^2) - (-1)^2 \implies E(X^2) = 3 + 1 = 4.$
步骤3:代入计算
将 $E(X^2) = 4$ 代入步骤1的结果:
$3E(X^2) - 6 = 3 \cdot 4 - 6 = 12 - 6 = 6.$