Свойства дисперсии
1. Если k – число, то D[kx] = k2 D[x], т.е. константа выносится из-под знака дисперсии с квадратом.
Докажем это.
D[kx] = M[(kx – M[kx])2] = M[(kx – k M[x])2] = M[k2 (x – mx)2] =
= k2M[x – mx]2 = k2 D[x].
2. Сдвиг на константу не меняет дисперсии:
D[k+x]= D[x].
Свойства (1) и (2) объединяются в одно:
D[c+kx]= k2D[x].
3. Для попарно независимых случайных величин x1, x2,¼, xn справедливо равенство
Пример 16. Найти дисперсию и среднее квадратическое отклонение дискретной случайной величины Х, заданной законом распределения:
X | –5 | |||
P | 0,4 | 0,3 | 0,1 | 0,2 |
Решение. Дисперсию можно вычислить исходя из ее
определения, однако мы воспользуемся формулой D[X]=M[X2]–(M[X])2, которая быстрее ведет к цели. Найдем математическое ожидание Х:
М[Х]=–5·0,4+2·0,3+3·0,1+4·0,2=–0,3.
Напишем закон распределения Х2:
X2 | ||||
P | 0,4 | 0,3 | 0,1 | 0,2 |
Найдем математическое ожидание Х2:
М[Х2]=25·0,4+4·0,3+9·0,1+16·0,2=15,3.
Вычислим искомую дисперсию:
.
и, наконец, искомое среднее квадратическое отклонение:
sX= .