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1、随机变量的期望、方差的计算方法辛开远,杨玉华 与随机变量有关的某些数值,虽然不能完整的描述随机变量,但能描述随机变量在某些方面的重要特征。这些数学特征在理论与实践上都具有重要的意义,本文介绍一维随机变量的常用数字特征:数学期望、方差。 一、数学期望 1设离散型随机变量的分布律为: , 1,2, 如果级数绝对收敛,则称级数的和为随机变量的数学期望,即 2设连续型随机变量的概率密度为,若积分绝对收敛,则称积分的值为随机变量的数学期望,即 3数学期望的性质 (1),(为常数) (2),(为常数,是随机变量) (3),(,是两个随机变量) (4)若,是相互独立的随机变量,则有 二、随机变量的函数的数学
2、期望 设是的函数,。 1当是离散型随机变量时,的分布律为 , 1,2, 若级数绝对收敛,则函数的数学期望为 2当是连续型随机变量时,的概率密度为,若积分绝对收敛,则函数的数学期望为 三、方差 设是一个随机变量,若存在,则称它为的方差,记作,即 则称为的均方差或者标准差。 1若是离散型随机变量,则 2若是连续型随机变量,则 方差反映了随机变量取值分散的程度,越小,的取值越集中。 3方差的性质 (1); (2),(其中是常数); (3),其中是常数, (4)若,是两个相互独立的随机变量,则有 (5)的充分必要条件是,这里; (6) 常用公式(6)计算方差。 四、矩 1为离散型随机变量 (1)若,
3、1,2,存在,则称它为的阶原点矩。 (2)若存在,则称它为的阶中心矩。 2为连续型随机变量 (1)存在,则称它为的阶原点矩。 (2)若存在,则称它为的阶中心矩,其中,为的概率密度。 五、关于两个随机变量的函数的数学期望 1设是二维离散型随机变量,若其分布律为,(1,2,), 则 这里,等式右端的级数绝对收敛。 2设是二维连续型随机变量,若其概率密度为 则 这里,等式右端的级数或积分绝对收敛。 六、协方差和相关系数 1设是二维随机变量,若存在,则称它是和的协方差,记作,即 (1)当为离散型随机变量时, (2)当是连续随机变量时, 其中,是的概率密度。 2若0,0,则称 为和的相关系数。-2020.40.30.3 七、例题分析 例1设随机变量的分布律为,求:,。 解: 例2设随机变量的概率密度分别为 , 求:,。 解: 例3设二维随机变量具有概率密度,求:,。 解: 例4设二维随机变量的分布律为 -101-10011求:,。 解: