Игральную кость бросают 2 раза. Найдите дисперсию и стандартное отклонение случайной величины:
а)  «число очков, выпавшее при втором броске»;
б)  «сумма выпавших очков».
от

1 Ответ

Дано:

Игральная кость имеет 6 граней с числами от 1 до 6.  

Для каждого броска вероятность выпадения каждой грани равна 1/6.

Найти: дисперсию и стандартное отклонение для новых случайных величин.

Решение:

а) Рассмотрим случайную величину X1, представляющую число очков, выпавшее при втором броске.

Случайная величина X1 может принимать значения 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Сначала найдем математическое ожидание E(X1):

E(X1) = (1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6) / 6 = 21 / 6 = 3,5.

Теперь найдем дисперсию DX1:

DX1 = E(X1^2) - (E(X1))^2.

Сначала находим E(X1^2):

E(X1^2) = (1^2 + 2^2 + 3^2 + 4^2 + 5^2 + 6^2) / 6 = (1 + 4 + 9 + 16 + 25 + 36) / 6 = 91 / 6 ≈ 15,17.

Теперь подставляем в формулу для дисперсии:

DX1 = E(X1^2) - (E(X1))^2 = (91 / 6) - (3,5)^2 = (91 / 6) - (12,25) = (91 / 6) - (73,5 / 6) = 17,5 / 6 ≈ 2,92.

Стандартное отклонение σ(X1) = √DX1 ≈ √(2,92) ≈ 1,71.

Ответ для случая а):

Дисперсия числа очков, выпавшего при втором броске, составляет примерно 2,92, стандартное отклонение — примерно 1,71.

б) Рассмотрим случайную величину X2, представляющую сумму выпавших очков при двух бросках.

Сначала найдем математическое ожидание E(X2):

E(X2) = E(X1) + E(X2) = 3,5 + 3,5 = 7.

Теперь найдем дисперсию DX2:

Поскольку броски независимы, дисперсия суммы вычисляется так:

DX2 = DX1 + DX1 = 2 * DX1 = 2 * (17,5 / 6) = 35 / 6 ≈ 5,83.

Стандартное отклонение σ(X2) = √DX2 ≈ √(5,83) ≈ 2,41.

Ответ для случая б):

Дисперсия суммы выпавших очков составляет примерно 5,83, стандартное отклонение — примерно 2,41.
от