Конечная математика Примеры

Найти дисперсию table[[x,P(x)],[2,2/10],[3,3/10],[5,5/10]]
xP(x)221033105510xP(x)221033105510
Этап 1
Докажем, что данная таблица удовлетворяет двум свойствам, необходимым для распределения вероятностей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Дискретная случайная переменная x принимает множество отдельных значений (таких как 0, 1, 2...). Ее распределение вероятности присваивает вероятность P(x) каждому возможному значению x. Для каждого x вероятность P(x) находится между 0 и 1 включительно, а сумма вероятностей для всех возможных значений x равна 1.
1. Для каждого x, 0P(x)1.
2. P(x0)+P(x1)+P(x2)++P(xn)=1.
Этап 1.2
210 принимает значение между 0 и 1 включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
210 принимает значения между 0 и 1 включительно.
Этап 1.3
310 принимает значение между 0 и 1 включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
310 принимает значения между 0 и 1 включительно.
Этап 1.4
510 принимает значение между 0 и 1 включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
510 принимает значения между 0 и 1 включительно.
Этап 1.5
Для каждого x вероятность P(x) находится между 0 и 1 включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
0P(x)1 для всех значений x
Этап 1.6
Найдем сумму вероятностей для всех возможных значений x.
210+310+510
Этап 1.7
Сумма вероятностей для всех возможных значений x равна 210+310+510=1.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.7.1
Объединим числители над общим знаменателем.
2+3+510
Этап 1.7.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.7.2.1
Добавим 2 и 3.
5+510
Этап 1.7.2.2
Добавим 5 и 5.
1010
Этап 1.7.2.3
Разделим 10 на 10.
1
1
1
Этап 1.8
Для каждого x вероятность P(x) находится между 0 и 1 включительно. Кроме того, сумма вероятностей для всех возможных значений x равна 1. Это означает, что данная таблица удовлетворяет двум свойствам распределения вероятностей.
Таблица удовлетворяет двум свойствам распределения вероятностей:
Свойство 1: 0P(x)1 для всех значений x
Свойство 2: 210+310+510=1
Таблица удовлетворяет двум свойствам распределения вероятностей:
Свойство 1: 0P(x)1 для всех значений x
Свойство 2: 210+310+510=1
Этап 2
Математическое ожидание распределения ― это ожидаемое значение при стремлении числа испытаний к бесконечности. Оно равно каждому значению, умноженному на его дискретную вероятность.
u=2210+3310+5510
Этап 3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Сократим общий множитель 2.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.1
Вынесем множитель 2 из 10.
u=222(5)+3310+5510
Этап 3.1.2
Сократим общий множитель.
u=2225+3310+5510
Этап 3.1.3
Перепишем это выражение.
u=25+3310+5510
u=25+3310+5510
Этап 3.2
Умножим 3(310).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Объединим 3 и 310.
u=25+3310+5510
Этап 3.2.2
Умножим 3 на 3.
u=25+910+5510
u=25+910+5510
Этап 3.3
Сократим общий множитель 5.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Вынесем множитель 5 из 10.
u=25+910+555(2)
Этап 3.3.2
Сократим общий множитель.
u=25+910+5552
Этап 3.3.3
Перепишем это выражение.
u=25+910+52
u=25+910+52
u=25+910+52
Этап 4
Найдем общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Умножим 25 на 22.
u=2522+910+52
Этап 4.2
Умножим 25 на 22.
u=2252+910+52
Этап 4.3
Умножим 52 на 55.
u=2252+910+5255
Этап 4.4
Умножим 52 на 55.
u=2252+910+5525
Этап 4.5
Изменим порядок множителей в 52.
u=2225+910+5525
Этап 4.6
Умножим 2 на 5.
u=2210+910+5525
Этап 4.7
Умножим 2 на 5.
u=2210+910+5510
u=2210+910+5510
Этап 5
Объединим числители над общим знаменателем.
u=22+9+5510
Этап 6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Умножим 2 на 2.
u=4+9+5510
Этап 6.2
Умножим 5 на 5.
u=4+9+2510
u=4+9+2510
Этап 7
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Добавим 4 и 9.
u=13+2510
Этап 7.2
Добавим 13 и 25.
u=3810
Этап 7.3
Сократим общий множитель 38 и 10.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.3.1
Вынесем множитель 2 из 38.
u=2(19)10
Этап 7.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.3.2.1
Вынесем множитель 2 из 10.
u=21925
Этап 7.3.2.2
Сократим общий множитель.
u=21925
Этап 7.3.2.3
Перепишем это выражение.
u=195
u=195
u=195
u=195
Этап 8
Дисперсия распределения ― это мера разброса. Она равна квадрату стандартного отклонения.
s2=(x-u)2(P(x))
Этап 9
Подставим известные значения.
(2-(195))2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.1
Чтобы записать 2 в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на 55.
(255-195)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.2
Объединим 2 и 55.
(255-195)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
(25-195)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.4.1
Умножим 2 на 5.
(10-195)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.4.2
Вычтем 19 из 10.
(-95)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
(-95)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
(-95)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.6
Применим правило степени (ab)n=anbn для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.6.1
Применим правило умножения к -95.
(-1)2(95)2210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.6.2
Применим правило умножения к 95.
(-1)29252210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
(-1)29252210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.7
Возведем -1 в степень 2.
19252210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.8
Умножим 9252 на 1.
9252210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.9
Объединим.
9225210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.10
Сократим общий множитель 2 и 10.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.10.1
Вынесем множитель 2 из 922.
2925210+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.10.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.10.2.1
Вынесем множитель 2 из 5210.
2922(525)+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.10.2.2
Сократим общий множитель.
2922(525)+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.10.2.3
Перепишем это выражение.
92525+(3-(195))2310+(5-(195))2510
92525+(3-(195))2310+(5-(195))2510
92525+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.11
Умножим 52 на 5, сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.11.1
Умножим 52 на 5.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.11.1.1
Возведем 5 в степень 1.
925251+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.11.1.2
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
9252+1+(3-(195))2310+(5-(195))2510
9252+1+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.11.2
Добавим 2 и 1.
9253+(3-(195))2310+(5-(195))2510
9253+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.12
Возведем 9 в степень 2.
8153+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.13
Возведем 5 в степень 3.
81125+(3-(195))2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.14
Чтобы записать 3 в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на 55.
81125+(355-195)2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.15
Объединим 3 и 55.
81125+(355-195)2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.16
Объединим числители над общим знаменателем.
81125+(35-195)2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.17
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.17.1
Умножим 3 на 5.
81125+(15-195)2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.17.2
Вычтем 19 из 15.
81125+(-45)2310+(5-(195))2510
81125+(-45)2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
81125+(-45)2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.19
Применим правило степени (ab)n=anbn для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.19.1
Применим правило умножения к -45.
81125+(-1)2(45)2310+(5-(195))2510
Этап 10.1.19.2
Применим правило умножения к 45.
81125+(-1)24252310+(5-(195))2510
81125+(-1)24252310+(5-(195))2510
Этап 10.1.20
Возведем -1 в степень 2.
81125+14252310+(5-(195))2510
Этап 10.1.21
Умножим 4252 на 1.
81125+4252310+(5-(195))2510
Этап 10.1.22
Объединим.
81125+4235210+(5-(195))2510
Этап 10.1.23
Возведем 4 в степень 2.
81125+1635210+(5-(195))2510
Этап 10.1.24
Возведем 5 в степень 2.
81125+1632510+(5-(195))2510
Этап 10.1.25
Умножим 16 на 3.
81125+482510+(5-(195))2510
Этап 10.1.26
Умножим 25 на 10.
81125+48250+(5-(195))2510
Этап 10.1.27
Сократим общий множитель 48 и 250.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.27.1
Вынесем множитель 2 из 48.
81125+2(24)250+(5-(195))2510
Этап 10.1.27.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.27.2.1
Вынесем множитель 2 из 250.
81125+2242125+(5-(195))2510
Этап 10.1.27.2.2
Сократим общий множитель.
81125+2242125+(5-(195))2510
Этап 10.1.27.2.3
Перепишем это выражение.
81125+24125+(5-(195))2510
81125+24125+(5-(195))2510
81125+24125+(5-(195))2510
Этап 10.1.28
Чтобы записать 5 в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на 55.
81125+24125+(555-195)2510
Этап 10.1.29
Объединим 5 и 55.
81125+24125+(555-195)2510
Этап 10.1.30
Объединим числители над общим знаменателем.
81125+24125+(55-195)2510
Этап 10.1.31
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.31.1
Умножим 5 на 5.
81125+24125+(25-195)2510
Этап 10.1.31.2
Вычтем 19 из 25.
81125+24125+(65)2510
81125+24125+(65)2510
Этап 10.1.32
Применим правило умножения к 65.
81125+24125+6252510
Этап 10.1.33
Объединим.
81125+24125+6255210
Этап 10.1.34
Сократим общий множитель 5 и 52.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.34.1
Вынесем множитель 5 из 625.
81125+24125+5625210
Этап 10.1.34.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.34.2.1
Вынесем множитель 5 из 5210.
81125+24125+5625(510)
Этап 10.1.34.2.2
Сократим общий множитель.
81125+24125+5625(510)
Этап 10.1.34.2.3
Перепишем это выражение.
81125+24125+62510
81125+24125+62510
81125+24125+62510
Этап 10.1.35
Возведем 6 в степень 2.
81125+24125+36510
Этап 10.1.36
Умножим 5 на 10.
81125+24125+3650
Этап 10.1.37
Сократим общий множитель 36 и 50.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.37.1
Вынесем множитель 2 из 36.
81125+24125+2(18)50
Этап 10.1.37.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.37.2.1
Вынесем множитель 2 из 50.
81125+24125+218225
Этап 10.1.37.2.2
Сократим общий множитель.
81125+24125+218225
Этап 10.1.37.2.3
Перепишем это выражение.
81125+24125+1825
81125+24125+1825
81125+24125+1825
81125+24125+1825
Этап 10.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
81+24125+1825
Этап 10.2.2
Добавим 81 и 24.
105125+1825
Этап 10.2.3
Сократим общий множитель 105 и 125.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.3.1
Вынесем множитель 5 из 105.
5(21)125+1825
Этап 10.2.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.3.2.1
Вынесем множитель 5 из 125.
521525+1825
Этап 10.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
521525+1825
Этап 10.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
2125+1825
2125+1825
2125+1825
Этап 10.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
21+1825
Этап 10.2.5
Добавим 21 и 18.
3925
3925
3925
 [x2  12  π  xdx ]