随机变量的数学期望是怎么定义的?

如题所述

答案:

X~N(1,1),Y~N(4,9) E(X)=u=1,D(Y)=σ ²=9

E(x)D(Y)=9

二维正态分布(x,y)~N(u1,u2,s1,s2,r),其中r=R(x,y)=cov(x,y)=1/2

E(X)=5*0.1=0.5,D(X)=5*0.1*0.9=0.45

E(Y)=1,D(Y)=4;

E(X-2Y)=E(X)-2E(Y)=0.5-2=-1.5

D(X-2Y)=D(X)+4D(Y)=0.45+4*4=16.45

E((X+Y)²)=E(X²+Y²+2XY)=E(X²)+E(Y²)+E(2XY)

=D(X)+E(X)²+D(Y)+E(Y)²+2E(X)E(Y)

=0.45+0.25+1+16+2*0.5*1

=18.7




基本类型

简单地说,随机变量是指随机事件的数量表现。例如一批注入某种毒物的动物,在一定时间内死亡的只数;某地若干名男性健康成人中,每人血红蛋白量的测定值;等等。

另有一些现象并不直接表现为数量,例如人口的男女性别、试验结果的阳性或阴性等,但我们可以规定男性为1,女性为0,则非数量标志也可以用数量来表示。

这些例子中所提到的量,尽管它们的具体内容是各式各样的,但从数学观点来看,它们表现了同一种情况,这就是每个变量都可以随机地取得不同的数值,而在进行试验或测量之前,我们要预言这个变量将取得某个确定的数值是不可能的。

按照随机变量可能取得的值,可以把它们分为两种基本类型:

离散型

离散型(discrete)随机变量即在一定区间内变量取值为有限个或可数个。例如某地区某年人口的出生数、死亡数,某药治疗某病病人的有效数、无效数等。离散型随机变量通常依据概率质量函数分类,主要分为:伯努利随机变量、二项随机变量、几何随机变量和泊松随机变量。

连续型

连续型(continuous)随机变量即在一定区间内变量取值有无限个,或数值无法一一列举出来。例如某地区男性健康成人的身长值、体重值,一批传染性肝炎患者的血清转氨酶测定值等。有几个重要的连续随机变量常常出现在概率论中,如:均匀随机变量、指数随机变量、伽马随机变量和正态随机变量。

概念辨析

能按一定次序一一列出,其值域为一个或若干个有限或无限区间,这样的随机变量称为离散型随机变量。离散型随机变量与连续型随机变量也是由随机变量取值范围(或说成取值的形式)确定,变量取值只能取离散型的自然数,就是离散型随机变量。

实例

比如,一次掷20个硬币,k个硬币正面朝上,k是随机变量,k的取值只能是自然数0,1,2,…,20,而不能取小数3.5、无理数√20……因而k是离散型随机变量。

再比如,掷一个骰子,令X为掷出的结果,则只会有1,2,3,4,5,6这六种结果,而掷出3.3333是不可能的。因而X也是离散型随机变量。

如果变量可以在某个区间内取任一实数,即变量的取值可以是连续的,这随机变量就称为连续型随机变量。

比如,公共汽车每15分钟一班,某人在站台等车时间x是个随机变量,x的取值范围是[0,15),它是一个区间,从理论上说在这个区间内可取任一实数3分钟、5分钟7毫秒、7√2分钟,在这十五分钟的时间轴上任取一点,都可能是等车的时间,因而称这随机变量是连续型随机变量。

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