Упр.355 ГДЗ Бунимович Булычев 10 класс (Алгебра)
Рассмотрим вариант решения задания из учебника Бунимович, Булычев 10 класс, Просвещение: 355*. Монету бросают до тех пор, пока орёл и решка не выпадут хотя бы по разу. Найдите дисперсию и стандартное отклонение числа испытаний. Вычислите верхнюю границу числа испытаний по правилу «трёх сигм».
Обозначим через $$T$$ число бросков до первого появления второй стороны монеты после того, как одна из сторон уже выпала. Тогда $$T$$ имеет геометрическое распределение с параметром $$p=0{,}5$$.
Для геометрического распределения:
$$E(T)=\frac{1}{p}, \qquad D(T)=\frac{1-p}{p^2}.$$
Подставим $$p=0{,}5$$:
$$E(T)=\frac{1}{0{,}5}=2,$$
$$D(T)=\frac{1-0{,}5}{(0{,}5)^2}=2.$$
Пусть $$X$$ — число бросков до того момента, когда орёл и решка выпадут хотя бы по разу. Тогда
$$X=1+T.$$
Следовательно,
$$E(X)=E(1+T)=1+E(T)=1+2=3,$$
$$D(X)=D(T)=2.$$
Стандартное отклонение:
$$\sigma(X)=\sqrt{D(X)}=\sqrt{2}\approx 1{,}414.$$
По правилу «трёх сигм» верхняя граница числа испытаний равна
$$E(X)+3\sigma(X)=3+3\sqrt{2}\approx 3+3\cdot 1{,}414\approx 7{,}242.$$
Ответ
$$D(X)=2,\quad \sigma(X)=\sqrt{2}\approx 1{,}414,\quad \text{верхняя граница по правилу трёх сигм } \approx 7{,}242.$$