1.(30.0分)-|||-对随机变量X.已知 (X)=mu 则对任意常数C.有 ()-|||-A . ((X-C))^2=E((X)^2)-(C)^2 =-|||-B .((X-C))^2geqslant E((X-n))^2 --|||-C . ((X-C))^2leqslant E((X-mu ))^2 =-|||-D .((X-C))^2=E((X-mu ))^2 =

题目解答
答案
解析
本题考查随机变量的数学期望以及方差的性质,解题的关键在于对$E{(X - C)}^{2}$进行展开化简,然后通过分析其与$E{(X - \mu)}^{2}$的关系来得出结论。
步骤一:对$E{(X - C)}^{2}$进行展开
根据完全平方公式$(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$,可得$(X - C)^2 = X^2 - 2CX + C^2$。
再根据数学期望的线性性质$E(aX + bY + c) = aE(X) + bE(Y) + c$(其中$a,b,c$为常数,$X,Y$为随机变量),对$E{(X - C)}^{2}$进行计算:
$E{(X - C)}^{2}=E(X^2 - 2CX + C^2)=E(X^2) - 2CE(X) + C^2$
已知$E(X)=\mu$,将其代入上式可得:
$E{(X - C)}^{2}=E(X^2) - 2C\mu + C^2$
步骤二:将$E{(X - C)}^{2}$转化为关于$(C - \mu)^2$的形式
对$E(X^2) - 2C\mu + C^2$进行变形可得:
$E{(X - C)}^{2}=E(X^2) - 2C\mu + \mu^2 + C^2 - \mu^2=E(X^2) - \mu^2 + (C - \mu)^2$
因为$E(X^2) - \mu^2 = D(X)$(方差的定义),所以$E{(X - C)}^{2}=D(X) + (C - \mu)^2$。
步骤三:分析$E{(X - C)}^{2}$与$E{(X - \mu)}^{2}$的关系
当$C = \mu$时,$(C - \mu)^2 = 0$,此时$E{(X - C)}^{2}$取得最小值$D(X)$,即$E{(X - \mu)}^{2}=D(X)$。
对于任意常数$C$,$(C - \mu)^2\geqslant0$,所以$E{(X - C)}^{2}=D(X) + (C - \mu)^2\geqslant D(X)=E{(X - \mu)}^{2}$。