確率変数$X$の期待値が2、分散が2であり、確率変数$Y$の期待値が1、分散が5である。$X$と$Y$が互いに独立であるとき、確率変数$4X + 2Y$の分散を求める。

確率論・統計学分散確率変数独立期待値
2025/5/14

1. 問題の内容

確率変数XXの期待値が2、分散が2であり、確率変数YYの期待値が1、分散が5である。XXYYが互いに独立であるとき、確率変数4X+2Y4X + 2Yの分散を求める。

2. 解き方の手順

確率変数aX+bYaX + bYの分散は、XとYが独立であるとき、以下の式で計算できる。
V(aX+bY)=a2V(X)+b2V(Y)V(aX + bY) = a^2V(X) + b^2V(Y)
問題文より、V(X)=2V(X) = 2V(Y)=5V(Y) = 5a=4a = 4b=2b = 2である。
したがって、V(4X+2Y)V(4X + 2Y)は以下のように計算できる。
V(4X+2Y)=42V(X)+22V(Y)V(4X + 2Y) = 4^2V(X) + 2^2V(Y)
V(4X+2Y)=16V(X)+4V(Y)V(4X + 2Y) = 16V(X) + 4V(Y)
V(4X+2Y)=16×2+4×5V(4X + 2Y) = 16 \times 2 + 4 \times 5
V(4X+2Y)=32+20V(4X + 2Y) = 32 + 20
V(4X+2Y)=52V(4X + 2Y) = 52

3. 最終的な答え

52

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