题目
1. 设随机变量 X 满足 E (X ) = Var(X ) = λ ,已知 E [(X − 1) (X − 2)] = 1,试求λ .
1. 设随机变量 X 满足 E (X ) = Var(X ) = λ ,已知 E [(X − 1) (X − 2)] = 1,试求λ .
题目解答
答案
解:因 E (X ) = Var(X ) = λ ,有 E (X 2) = Var(X ) + [E (X )]2 = λ + λ 2 ,则 E [(X − 1) (X − 2)] = E (X 2 – 3X + 2) = E (X 2) – 3E (X ) + 2 = λ + λ 2 – 3λ + 2 = λ 2 – 2λ + 2 = 1,故 (λ – 1)2 = 0,即λ = 1.
解析
考查要点:本题主要考查期望与方差的关系以及代数运算能力。需要利用方差的定义式,将已知条件转化为关于λ的方程,进而求解。
解题核心思路:
- 利用方差公式:已知Var(X) = E(X²) - [E(X)]²,结合题目中E(X) = Var(X) = λ,可求出E(X²)。
- 展开并计算期望:将E[(X−1)(X−2)]展开为E(X²−3X+2),利用期望的线性性质逐项计算。
- 建立方程求解:将上述结果代入已知条件E[(X−1)(X−2)] = 1,得到关于λ的二次方程,解方程即可。
破题关键点:正确展开表达式并代入期望与方差的关系式,避免代数运算错误。
步骤1:计算E(X²)
根据方差定义:
$\text{Var}(X) = E(X^2) - [E(X)]^2$
代入已知条件E(X) = Var(X) = λ,得:
$E(X^2) = \lambda + \lambda^2$
步骤2:展开并计算E[(X−1)(X−2)]
展开表达式:
$(X−1)(X−2) = X^2 - 3X + 2$
利用期望的线性性质:
$\begin{aligned}E[(X−1)(X−2)] &= E(X^2 - 3X + 2) \\&= E(X^2) - 3E(X) + 2 \\&= (\lambda + \lambda^2) - 3\lambda + 2 \\&= \lambda^2 - 2\lambda + 2\end{aligned}$
步骤3:建立方程并求解
根据题意,E[(X−1)(X−2)] = 1,因此:
$\lambda^2 - 2\lambda + 2 = 1$
整理方程:
$\lambda^2 - 2\lambda + 1 = 0$
因式分解得:
$(\lambda - 1)^2 = 0$
解得:
$$
\lambda = 1
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