题目
已知变量X-B(n,p),样本率(X/n)的数学期望和方差分别为A. np和np(1-p)B. np和p(1-p)/nC. p和np(1-p)D. p和p(1-p)/n
已知变量X-B(n,p),样本率(X/n)的数学期望和方差分别为
A. np和np(1-p)
B. np和p(1-p)/n
C. p和np(1-p)
D. p和p(1-p)/n
题目解答
答案
D. p和p(1-p)/n
解析
考查要点:本题主要考查二项分布的数学期望与方差的性质,以及如何将这些性质推广到样本率(即$\frac{X}{n}$)的计算上。
解题核心思路:
- 回忆二项分布的基本性质:若随机变量$X \sim B(n,p)$,则$E(X) = np$,$D(X) = np(1-p)$。
- 样本率的定义:样本率是$\frac{X}{n}$,需利用期望和方差的线性性质进行推导。
- 关键公式应用:
- 期望的线性性:$E(aX) = aE(X)$
- 方差的线性性:$D(aX) = a^2D(X)$
破题关键:
- 正确代入系数:将$\frac{1}{n}$代入期望和方差的公式中,注意方差中的平方项。
步骤1:计算样本率的数学期望
根据二项分布的期望公式:
$E(X) = np$
样本率为$\frac{X}{n}$,因此其期望为:
$E\left(\frac{X}{n}\right) = \frac{1}{n}E(X) = \frac{1}{n} \cdot np = p$
步骤2:计算样本率的方差
根据二项分布的方差公式:
$D(X) = np(1-p)$
样本率的方差为:
$D\left(\frac{X}{n}\right) = \left(\frac{1}{n}\right)^2 D(X) = \frac{1}{n^2} \cdot np(1-p) = \frac{p(1-p)}{n}$
结论:样本率的数学期望为$p$,方差为$\frac{p(1-p)}{n}$,对应选项D。