確率変数 $X$ の確率分布が与えられているとき、$X$ の分散 $V(X)$ を求める問題です。確率分布は以下の通りです。 | $X$ | 0 | 1 | 2 | 計 | |-----|-----|-----|-----|----| | $P$ | 1/10| 6/10| 3/10| 1 |

確率論・統計学分散確率変数期待値確率分布
2025/7/26

1. 問題の内容

確率変数 XX の確率分布が与えられているとき、XX の分散 V(X)V(X) を求める問題です。確率分布は以下の通りです。
| XX | 0 | 1 | 2 | 計 |
|-----|-----|-----|-----|----|
| PP | 1/10| 6/10| 3/10| 1 |

2. 解き方の手順

分散 V(X)V(X) は、V(X)=E(X2)(E(X))2V(X) = E(X^2) - (E(X))^2 で求めることができます。
まず、期待値 E(X)E(X) を計算します。
E(X)=xipiE(X) = \sum x_i p_i より、
E(X)=0110+1610+2310=0+610+610=1210=65E(X) = 0 \cdot \frac{1}{10} + 1 \cdot \frac{6}{10} + 2 \cdot \frac{3}{10} = 0 + \frac{6}{10} + \frac{6}{10} = \frac{12}{10} = \frac{6}{5}
次に、E(X2)E(X^2) を計算します。
E(X2)=xi2piE(X^2) = \sum x_i^2 p_i より、
E(X2)=02110+12610+22310=0+610+1210=1810=95E(X^2) = 0^2 \cdot \frac{1}{10} + 1^2 \cdot \frac{6}{10} + 2^2 \cdot \frac{3}{10} = 0 + \frac{6}{10} + \frac{12}{10} = \frac{18}{10} = \frac{9}{5}
最後に、分散 V(X)V(X) を計算します。
V(X)=E(X2)(E(X))2=95(65)2=953625=45253625=925V(X) = E(X^2) - (E(X))^2 = \frac{9}{5} - (\frac{6}{5})^2 = \frac{9}{5} - \frac{36}{25} = \frac{45}{25} - \frac{36}{25} = \frac{9}{25}

3. 最終的な答え

V(X)=925V(X) = \frac{9}{25}

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