Конечная математика Примеры

Найти среднеквадратическое отклонение table[[x,P(x)],[0,0/15],[1,1/15],[2,2/15],[3,3/15],[4,4/15],[5,5/15]]
Этап 1
Докажем, что данная таблица удовлетворяет двум свойствам, необходимым для распределения вероятностей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Дискретная случайная переменная принимает множество отдельных значений (таких как , , ...). Ее распределение вероятности присваивает вероятность каждому возможному значению . Для каждого вероятность находится между и включительно, а сумма вероятностей для всех возможных значений равна .
1. Для каждого , .
2. .
Этап 1.2
принимает значение между и включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
принимает значения между и включительно.
Этап 1.3
принимает значение между и включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
принимает значения между и включительно.
Этап 1.4
принимает значение между и включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
принимает значения между и включительно.
Этап 1.5
принимает значение между и включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
принимает значения между и включительно.
Этап 1.6
принимает значение между и включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
принимает значения между и включительно.
Этап 1.7
принимает значение между и включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
принимает значения между и включительно.
Этап 1.8
Для каждого вероятность находится между и включительно, что удовлетворяет первому свойству распределения вероятностей.
для всех значений x
Этап 1.9
Найдем сумму вероятностей для всех возможных значений .
Этап 1.10
Сумма вероятностей для всех возможных значений равна .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.10.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.10.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.10.2.1
Добавим и .
Этап 1.10.2.2
Добавим и .
Этап 1.10.2.3
Добавим и .
Этап 1.10.2.4
Добавим и .
Этап 1.10.2.5
Разделим на .
Этап 1.11
Для каждого вероятность находится между и включительно. Кроме того, сумма вероятностей для всех возможных значений равна . Это означает, что данная таблица удовлетворяет двум свойствам распределения вероятностей.
Таблица удовлетворяет двум свойствам распределения вероятностей:
Свойство 1: для всех значений
Свойство 2:
Таблица удовлетворяет двум свойствам распределения вероятностей:
Свойство 1: для всех значений
Свойство 2:
Этап 2
Математическое ожидание распределения ― это ожидаемое значение при стремлении числа испытаний к бесконечности. Оно равно каждому значению, умноженному на его дискретную вероятность.
Этап 3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Разделим на .
Этап 3.2
Умножим на .
Этап 3.3
Умножим на .
Этап 3.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Объединим и .
Этап 3.4.2
Умножим на .
Этап 3.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.6
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.6.1
Объединим и .
Этап 3.6.2
Умножим на .
Этап 3.7
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.7.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.7.3
Перепишем это выражение.
Этап 4
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.2
Упростим путем добавления чисел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Добавим и .
Этап 4.2.2
Добавим и .
Этап 5
Найдем общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Умножим на .
Этап 5.2
Умножим на .
Этап 5.3
Умножим на .
Этап 5.4
Умножим на .
Этап 5.5
Изменим порядок множителей в .
Этап 5.6
Умножим на .
Этап 5.7
Умножим на .
Этап 6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 7
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Умножим на .
Этап 7.2
Умножим на .
Этап 8
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1
Добавим и .
Этап 8.2
Добавим и .
Этап 8.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 8.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9
Стандартное отклонение распределения ― это мера разброса. Оно равно квадратному корню из дисперсии.
Этап 10
Подставим известные значения.
Этап 11
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Вычтем из .
Этап 11.2
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 11.2.2
Применим правило умножения к .
Этап 11.3
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.3.1
Возведем в степень .
Этап 11.3.2
Умножим на .
Этап 11.4
Объединим.
Этап 11.5
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.5.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.6
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.6.1
Умножим на .
Этап 11.6.2
Возведем в степень .
Этап 11.6.3
Разделим на .
Этап 11.6.4
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 11.6.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.6.6
Вычтем из .
Этап 11.6.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11.7
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.7.1
Применим правило умножения к .
Этап 11.7.2
Применим правило умножения к .
Этап 11.8
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.8.1
Возведем в степень .
Этап 11.8.2
Умножим на .
Этап 11.9
Объединим.
Этап 11.10
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.10.1
Умножим на .
Этап 11.10.2
Возведем в степень .
Этап 11.10.3
Возведем в степень .
Этап 11.10.4
Умножим на .
Этап 11.11
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.12
Объединим и .
Этап 11.13
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.14
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.14.1
Умножим на .
Этап 11.14.2
Вычтем из .
Этап 11.15
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11.16
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.16.1
Применим правило умножения к .
Этап 11.16.2
Применим правило умножения к .
Этап 11.17
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.17.1
Возведем в степень .
Этап 11.17.2
Умножим на .
Этап 11.18
Объединим.
Этап 11.19
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.19.1
Возведем в степень .
Этап 11.19.2
Возведем в степень .
Этап 11.19.3
Умножим на .
Этап 11.19.4
Умножим на .
Этап 11.20
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.20.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.20.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.20.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.20.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.20.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.21
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.22
Объединим и .
Этап 11.23
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.24
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.24.1
Умножим на .
Этап 11.24.2
Вычтем из .
Этап 11.25
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11.26
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.26.1
Применим правило умножения к .
Этап 11.26.2
Применим правило умножения к .
Этап 11.27
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.27.1
Возведем в степень .
Этап 11.27.2
Умножим на .
Этап 11.28
Объединим.
Этап 11.29
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.29.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.29.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.29.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.29.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.29.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.30
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.30.1
Возведем в степень .
Этап 11.30.2
Умножим на .
Этап 11.31
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.32
Объединим и .
Этап 11.33
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.34
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.34.1
Умножим на .
Этап 11.34.2
Вычтем из .
Этап 11.35
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.35.1
Применим правило умножения к .
Этап 11.35.2
Объединим.
Этап 11.36
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.36.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 11.36.2
Умножим на .
Этап 11.37
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.37.1
Возведем в степень .
Этап 11.37.2
Умножим на .
Этап 11.38
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.39
Объединим и .
Этап 11.40
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.41
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.41.1
Умножим на .
Этап 11.41.2
Вычтем из .
Этап 11.42
Применим правило умножения к .
Этап 11.43
Объединим.
Этап 11.44
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.44.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.44.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.44.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.44.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.44.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.45
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.45.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.45.1.1
Возведем в степень .
Этап 11.45.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 11.45.2
Добавим и .
Этап 11.46
Возведем в степень .
Этап 11.47
Возведем в степень .
Этап 11.48
Добавим и .
Этап 11.49
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.50
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.50.1
Умножим на .
Этап 11.50.2
Умножим на .
Этап 11.51
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.52
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.52.1
Умножим на .
Этап 11.52.2
Добавим и .
Этап 11.53
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.54
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.54.1
Умножим на .
Этап 11.54.2
Умножим на .
Этап 11.55
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.56
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.56.1
Умножим на .
Этап 11.56.2
Добавим и .
Этап 11.57
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.58
Добавим и .
Этап 11.59
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 11.60
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.60.1
Умножим на .
Этап 11.60.2
Умножим на .
Этап 11.61
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.62
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.62.1
Умножим на .
Этап 11.62.2
Добавим и .
Этап 11.63
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.63.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.63.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.63.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.63.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.63.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.64
Перепишем в виде .
Этап 11.65
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.65.1
Перепишем в виде .
Этап 11.65.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 12
Результат можно представить в различном виде.
Точная форма:
Десятичная форма: