7枚のカードがあり、その内訳は「1」が2枚、「5」が2枚、「10」が3枚です。この7枚のカードから1枚を引くとき、出る数字を確率変数Xとします。このとき、Xの分散を求めます。

確率論・統計学確率変数分散期待値確率分布
2025/5/6

1. 問題の内容

7枚のカードがあり、その内訳は「1」が2枚、「5」が2枚、「10」が3枚です。この7枚のカードから1枚を引くとき、出る数字を確率変数Xとします。このとき、Xの分散を求めます。

2. 解き方の手順

まず、確率変数Xの確率分布を求めます。
次に、Xの期待値(平均)E(X)E(X) を求めます。
そして、E(X2)E(X^2)を求めます。
最後に、分散 V(X)=E(X2)(E(X))2V(X) = E(X^2) - (E(X))^2 を計算します。
* 確率分布
* P(X=1)=27P(X=1) = \frac{2}{7}
* P(X=5)=27P(X=5) = \frac{2}{7}
* P(X=10)=37P(X=10) = \frac{3}{7}
* 期待値 E(X)E(X) の計算
E(X)=127+527+1037=27+107+307=427=6E(X) = 1 \cdot \frac{2}{7} + 5 \cdot \frac{2}{7} + 10 \cdot \frac{3}{7} = \frac{2}{7} + \frac{10}{7} + \frac{30}{7} = \frac{42}{7} = 6
* E(X2)E(X^2) の計算
E(X2)=1227+5227+10237=127+2527+10037=27+507+3007=3527E(X^2) = 1^2 \cdot \frac{2}{7} + 5^2 \cdot \frac{2}{7} + 10^2 \cdot \frac{3}{7} = 1 \cdot \frac{2}{7} + 25 \cdot \frac{2}{7} + 100 \cdot \frac{3}{7} = \frac{2}{7} + \frac{50}{7} + \frac{300}{7} = \frac{352}{7}
* 分散 V(X)V(X) の計算
V(X)=E(X2)(E(X))2=352762=352736=35272527=1007V(X) = E(X^2) - (E(X))^2 = \frac{352}{7} - 6^2 = \frac{352}{7} - 36 = \frac{352}{7} - \frac{252}{7} = \frac{100}{7}

3. 最終的な答え

1007\frac{100}{7}

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