Теорема 4. Дисперсія геометричного розподілу ДВВ X дорівнює
, де p (0 < р < 1) і q (0 < q < 1) - ймовірності появи і непояви події
А у кожному випробуванні.
Доведення. За умовою розподіл геометричний, тому М(X) =
Знайдемо М(Х2). M(X2) =12 ∙ p + 22 – qp + 32 ∙ q2p+...+n2 qn-1 p+...=
= р(12 +22∙ q + 32 ∙ q2+...+n2qn-1 +...) =
Далі задано з рівністю по (2) знаходимо
Пояснення Покажемо, що сума степеневого ряду
Дійсно, при 0 < q < 1. проінтегруємо ряд почнемо
(див. властивість 7° математичного сподівання). Продиференціювавши останню рівність по q, знаходимо шукану суму ряду.
9.3. Середнє квадратичне відхилення дискретної випадкової величини X.
Для оцінки розсіювання можливих значень випадкової величини
X навколо її середнього значення М(Х) можна ввести числову характеристику, яка матиме ту ж розмірність, що і сама величина (на відміну від дисперсії, яка вимірюється в квадратних одиницях). Останнє зауваження приводить до необхідності введення середнього квадратичного відхилення, зміст якого такий же, як у дисперсії, а розмірність - як у випадкової величини. Означення 2. Середнім квадратичним відхиленням ДВВ X називається число ййй о(.Х), що визначається рівністю:
|
|
. (3)
Приклад 3. Знайти середнє квадратичне відхилення у прикладі 6. Розв'язання. Згідно з формулою (3) маємо:
Теорема 5. Середнє квадратичне відхилення суми скінченного
числа взаємно незалежних випадкових величин дорівнює квадратному кореню з суми квадратів їх середніх квадратичних відхилень, тобто:
(4)
Дійсно, якщо . Тоді