Для решения задачи нам потребуется вычислить математическое ожидание (E(X)), дисперсию (D(X)) и среднее квадратическое отклонение (σ(X)) для дискретной случайной величины X.
Вычисление математического ожидания E(X):
Математическое ожидание (среднее значение) дискретной случайной величины вычисляется как сумма произведений каждого возможного значения случайной величины на его вероятность:
$$E(X) = \sum_{i=1}^{n} x_i \cdot p_i$$В нашем случае:
$$E(X) = (-1) \cdot 0.2 + 0 \cdot 0.1 + 2 \cdot 0.15 = -0.2 + 0 + 0.3 = 0.1$$Таким образом, математическое ожидание равно 0.1.
Вычисление дисперсии D(X):
Дисперсия показывает, насколько разбросаны значения случайной величины относительно её математического ожидания. Она вычисляется как математическое ожидание квадрата отклонения случайной величины от её математического ожидания:
$$D(X) = E((X - E(X))^2) = \sum_{i=1}^{n} (x_i - E(X))^2 \cdot p_i$$В нашем случае:
$$D(X) = (-1 - 0.1)^2 \cdot 0.2 + (0 - 0.1)^2 \cdot 0.1 + (2 - 0.1)^2 \cdot 0.15$$ $$D(X) = (-1.1)^2 \cdot 0.2 + (-0.1)^2 \cdot 0.1 + (1.9)^2 \cdot 0.15$$ $$D(X) = 1.21 \cdot 0.2 + 0.01 \cdot 0.1 + 3.61 \cdot 0.15$$ $$D(X) = 0.242 + 0.001 + 0.5415 = 0.7845$$Таким образом, дисперсия равна 0.7845.
Вычисление среднего квадратического отклонения σ(X):
Среднее квадратическое отклонение является квадратным корнем из дисперсии и показывает, в каких единицах измеряется разброс значений относительно математического ожидания:
$$\sigma(X) = \sqrt{D(X)}$$В нашем случае:
$$\sigma(X) = \sqrt{0.7845} \approx 0.8857$$Таким образом, среднее квадратическое отклонение приблизительно равно 0.8857.
Итоговые ответы:
Математическое ожидание: E(X) = 0.1
Дисперсия: D(X) = 0.7845
Среднее квадратическое отклонение: σ(X) ≈ 0.8857