已知离散随机变量X的分布律,求解P(|X|≥a)的疑问
嘿,我来帮你梳理这个问题的解法~首先咱们先解决核心问题:直接计算$P(|X| \geq a)$。
从你给出的X分布律:
$$X:\begin{pmatrix}-a&0&a\\frac{1}{2a2}&1-\frac{1}{a2}&\frac{1}{2a^2}\end{pmatrix}$$
可以看到X的取值只有$-a$、$0$、$a$三种。满足$|X| \geq a$的情况只有$X=-a$和$X=a$(因为$|0|=0 < a$,不满足条件),所以直接把这两个取值对应的概率相加即可:
$$
P(|X| \geq a) = P(X=-a) + P(X=a) = \frac{1}{2a^2} + \frac{1}{2a^2} = \frac{1}{a^2}
$$
关于马尔可夫不等式的思路验证
你提到想用马尔可夫不等式的思路完全没问题,咱们可以把这个过程补全:
首先计算$|X|$的期望$E(|X|)$:
$$
E(|X|) = \frac{1}{2a^2} \cdot |-a| + \left(1-\frac{1}{a^2}\right) \cdot |0| + \frac{1}{2a^2} \cdot |a| = \frac{1}{2a^2} \cdot a + 0 + \frac{1}{2a^2} \cdot a = \frac{1}{2a} + \frac{1}{2a} = \frac{1}{a}
$$
针对$|X|$的马尔可夫不等式形式为:
$$P(|X| \geq a) \leq \frac{E(|X|)}{a}$$
代入咱们算出的$E(|X|)=\frac{1}{a}$,可得:
$$P(|X| \geq a) \leq \frac{1/a}{a} = \frac{1}{a^2}$$
刚好和直接计算的结果相等,这说明在这个问题中马尔可夫不等式取到了等号,也反过来验证了咱们直接计算的结果是正确的~
内容的提问来源于stack exchange,提问作者eyesima

