サイコロを30回投げるとき、1の目の出る回数を確率変数 $X$ とします。このとき、$X$ の期待値 $E[X]$ と分散 $V[X]$ を求める問題です。

確率論・統計学確率変数期待値分散二項分布
2025/5/6

1. 問題の内容

サイコロを30回投げるとき、1の目の出る回数を確率変数 XX とします。このとき、XX の期待値 E[X]E[X] と分散 V[X]V[X] を求める問題です。

2. 解き方の手順

この問題は二項分布の問題です。サイコロを1回投げる試行において、1の目が出る確率 pp1/61/6 です。サイコロを30回投げるので、試行回数 nn は30です。確率変数 XX は二項分布 B(n,p)B(n, p) に従います。つまり、XB(30,16)X \sim B(30, \frac{1}{6}) です。
二項分布に従う確率変数の期待値と分散は、それぞれ以下の式で求められます。
* 期待値: E[X]=npE[X] = np
* 分散: V[X]=np(1p)V[X] = np(1-p)
それぞれの値を代入すると、
E[X]=30×16=5E[X] = 30 \times \frac{1}{6} = 5
V[X]=30×16×(116)=30×16×56=5×56=256V[X] = 30 \times \frac{1}{6} \times (1 - \frac{1}{6}) = 30 \times \frac{1}{6} \times \frac{5}{6} = 5 \times \frac{5}{6} = \frac{25}{6}

3. 最終的な答え

期待値: 5
分散: 256\frac{25}{6}

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