Решение:
Пусть Х – дискретная случайная величина, заданная законом распределения:
Обозначим наименьшее и наибольшее значения соответственно через и . Тогда
Итак,
Аналогично можно вывести, что
Объединяя, получим
Ч.Т.Д.
Дискретная случайная величина принимает положительных значений,, …, с вероятностями, равными соответственно,, …,. Предполагая, что возможные значения записаны в возрастающем порядке, доказать, что
Решение:
Принимая во внимание, что и , получим
Так как по условию возможные значения записаны в возрастающем порядке, т. е. , то
и .
Следовательно,
Предположение доказано.
Доказать, что если случайные величины,,… независимы, положительны и одинаково распределены, то
Решение:
Введем в расмотрение случайные величины
, , …, .(*)
Заметим, что знаменатели этих дробей не могут быть равными нулю, поскольку величины () положительны.
По условию, величины одинаково распределены, поэтому также одинаково распределены и, следовательно, имеют одинаковые числовые характеристики, в частности, одинаковые математические ожидания:
(**)
Легко видеть, что , следовательно,
.
Математическое ожидание суммы равно сумме математических ожиданий слагаемых, поэтому
.
В силу (**) имеем . Отсюда .
Учитывая (*), окончательно получим
.
Что и требовалось доказать.
Доказать, что если случайные величины,,, независимы, положительны и одинаково распределены, то
.
Решение:
Введем в расмотрение случайные величины
, , …, .(*)
Заметим, что знаменатели этих дробей не могут быть равными нулю, поскольку величины () положительны.
По условию, величины одинаково распределены, поэтому также одинаково распределены и, следовательно, имеют одинаковые числовые характеристики, в частности, одинаковые математические ожидания:
(**)
Легко видеть, что , следовательно,
.
Математическое ожидание суммы равно сумме математических ожиданий слагаемых, поэтому
.
В силу (**) имеем . Отсюда .
Учитывая (*), окончательно получим
.
Что и требовалось доказать.
№207 Найти математическое ожидание дискретной случайной величины , распределенной по закону Пуассона:
Решение:
По определению математического ожидания для случая, когда число возможных значений есть счетное множество,
.
Учитывая, что при первый член суммы равен нулю, примем в качестве наименьшего значения единицу:
Положив , получим
Принимая во внимание, что , окончательно имеем
.
Итак,
,
т.е. математическое ожидание распределения Пуассона равно параметру этого распределения λ.