题目
①设随机变量X的分布律如下.-|||-X -2 0 2-|||-P 0.4 0.3 0.3-|||-求D(X)和 (sqrt (10)X-5) .

题目解答
答案
E(x)=(-2)×0.4+0×0.3+2×0.3=-0.2
E(x2)=4×0.4+0×0.3+4×0.3=2.8
D(x)=E(x2)-[E(x)]2=2.8-0.04=2.76
D($\sqrt {10}$x-5)
=10D(x)
=27.6
解析
本题主要考查离散型随机变量的数学期望、方差的计算以及方差的性质。解题思路如下:
- 首先根据离散型随机变量数学期望的定义公式$E(X)=\sum_{i}x_{i}p_{i}$,计算随机变量$X$的数学期望$E(X)$,其中$x_{i}$是随机变量$X$的取值,$p_{i}$是取值$x_{i}$对应的概率。
- 接着根据离散型随机变量函数的数学期望公式$E(g(X))=\sum_{i}g(x_{i})p_{i}$,计算$E(X^{2})$,这里$g(X)=X^{2}$。
- 然后根据方差的计算公式$D(X)=E(X^{2})-[E(X)]^{2}$,计算$D(X)$。
- 最后根据方差的性质$D(aX + b)=a^{2}D(X)$(其中$a$、$b$为常数),计算$D(\sqrt{10}X - 5)$。
下面进行详细计算:
- 计算$E(X)$:
已知随机变量$X$的取值$x_1=-2$,$x_2 = 0$,$x_3 = 2$,对应的概率$p_1 = 0.4$,$p_2 = 0.3$,$p_3 = 0.3$。
根据数学期望的定义公式$E(X)=\sum_{i = 1}^{3}x_{i}p_{i}$可得:
$E(X)=(-2)\times0.4 + 0\times0.3 + 2\times0.3$
$=-0.8 + 0 + 0.6$
$=-0.2$ - 计算$E(X^{2})$:
此时$g(X)=X^{2}$,则$g(x_1)=(-2)^{2}=4$,$g(x_2)=0^{2}=0$,$g(x_3)=2^{2}=4$。
根据离散型随机变量函数的数学期望公式$E(g(X))=\sum_{i = 1}^{3}g(x_{i})p_{i}$可得:
$E(X^{2})=4\times0.4 + 0\times0.3 + 4\times0.3$
$=1.6 + 0 + 1.2$
$=2.8$ - 计算$D(X)$:
根据方差的计算公式$D(X)=E(X^{2})-[E(X)]^{2}$,将$E(X)= - 0.2$,$E(X^{2}) = 2.8$代入可得:
$D(X)=2.8 - (-0.2)^{2}$
$=2.8 - 0.04$
$=2.76$ - 计算$D(\sqrt{10}X - 5)$:
根据方差的性质$D(aX + b)=a^{2}D(X)$,这里$a = \sqrt{10}$,$b = - 5$,则:
$D(\sqrt{10}X - 5)=(\sqrt{10})^{2}D(X)$
$=10\times2.76$
$=27.6$