Чтобы найти математическое ожидание случайной величины ( A ), которая принимает все целые значения от (-15) до (15) с равными вероятностями, мы можем использовать формулу для математического ожидания дискретной случайной величины:
[
E(A) = \sum_{i} x_i \cdot P(x_i)
]
где ( x_i ) — это возможные значения случайной величины ( A ), а ( P(x_i) ) — это вероятность каждого из этих значений.
Определение множества значений: Случайная величина ( A ) принимает значения от (-15) до (15). Это означает, что она может принимать ( 31 ) различное целое значение (включая оба конца диапазона).
Вероятность каждого значения: Так как все значения равновероятны, вероятность каждого из них равна:
[
P(x_i) = \frac{1}{31}
]
- Вычисление математического ожидания:
[
E(A) = \sum_{x=-15}^{15} x \cdot \frac{1}{31}
]
Это упрощается до:
[
E(A) = \frac{1}{31} \sum_{x=-15}^{15} x
]
- Вычисление суммы:
Сумма всех целых чисел от (-15) до (15) может быть вычислена как сумма арифметической прогрессии. Среднее арифметическое прогрессии находится как:
[
\text{Сумма} = \frac{n}{2} \times (\text{первый член} + \text{последний член})
]
где ( n ) — количество членов прогрессии. В данном случае ( n = 31 ), первый член ( a_1 = -15 ), и последний член ( a_n = 15 ).
[
\text{Сумма} = \frac{31}{2} \times (-15 + 15) = \frac{31}{2} \times 0 = 0
]
- Математическое ожидание:
Теперь мы можем подставить сумму обратно в формулу для математического ожидания:
[
E(A) = \frac{1}{31} \times 0 = 0
]
Таким образом, математическое ожидание случайной величины ( A ) равно ( 0 ).