求助:已知随机变量X的期望与方差,求Y=(3X−2)²的期望
计算E[Y]的分步解法
没问题,我来一步步帮你拆解这个问题,核心是利用期望的线性性质和方差的定义来推导,其实并不复杂~
步骤1:展开Y的表达式
首先把给定的Y的平方形式展开,这样就能拆分出我们可以计算的项:
Y = (3X - 2)² = 9X² - 12X + 4
步骤2:利用期望的线性性质拆分E[Y]
期望的线性性质允许我们把线性组合的期望拆成期望的线性组合(哪怕变量不独立也适用),所以:
E[Y] = E[9X² - 12X + 4] = 9E[X²] - 12E[X] + E[4]
这里要注意:常数的期望就是它本身,所以E[4] = 4。
步骤3:用方差公式求E[X²]
我们已知方差var(X) = 5和E[X] = 2,而方差的定义是:
var(X) = E[X²] - (E[X])²
把公式变形,解出E[X²]:
E[X²] = var(X) + (E[X])²
步骤4:代入数值计算E[X²]
把已知的数值代入上式:
E[X²] = 5 + 2² = 5 + 4 = 9
步骤5:计算最终的E[Y]
现在把E[X²] = 9和E[X] = 2代入步骤2的表达式:
E[Y] = 9*9 - 12*2 + 4 = 81 - 24 + 4 = 61
这样就得到最终结果啦~
内容的提问来源于stack exchange,提问作者TheLifeOfParallax
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