Математическое ожидание и дисперсия: вопросы для собеседования (часть 2)

E(X), Var(X), линейность математического ожидания, свойства дисперсии — ключевые характеристики случайных величин. На собеседовании просят посчитать ожидание для конкретной задачи или доказать, что Var(aX + b) = a²Var(X). Эти свойства используются везде — от расчёта размера выборки до оценки рисков.

Теорема БайесаУсловная вероятностьНепрерывные распределенияКомбинаторикаДискретные распределенияНезависимость событийСовместные распределения и ЦПТСлучайные величины: основыМножества и события

Вопросы 610 из 20

6Если `Std(X) = 2`, какое описание наиболее близко к смыслу этого числа?
AЭто вероятность того, что значение X окажется больше своего математического ожидания `E[X]` при наблюдении
BЭто то же самое, что дисперсия `Var(X)`, но измеренная в других, более удобных для интерпретации единицах
CЭто разница между максимальным и минимальным значением X в выборке, гарантированная при любом распределении
DЭто типичный масштаб отклонения значений X от `E[X]` порядка 2 в тех же единицах, что и сама величина X
Ответ: `Std(X)` описывает типичный масштаб отклонения значений от `E[X]` и измеряется в тех же единицах, что и сама величина.

`Std(X)` — это корень из `Var(X)`, поэтому он измеряется в тех же единицах, что и сама величина X, и его удобно интерпретировать вместе со средним. Значение 2 означает, что характерные отклонения от `E[X]` имеют порядок нескольких единиц, а не, например, десятков или сотых. Это не вероятность и не жёсткая граница — отдельные значения вполне могут отклоняться сильнее. Размах (разница максимума и минимума) и `Var(X)` — другие характеристики, со стандартным отклонением они напрямую не совпадают.

Подробный разбор →
7Событие происходит с вероятностью 0.3. Пусть `I` = 1, если событие произошло, и 0 иначе. Чему равно `E[I]`?
A0.3
B0.7
C1
D0
Ответ: Для индикатора `E[I]` равно вероятности события.

Индикатор принимает 1 с вероятностью 0.3 и 0 с вероятностью 0.7. Поэтому `E[I] = 1*0.3 + 0*0.7 = 0.3`. Этот приём помогает считать ожидания для счётчиков действий как сумму вероятностей.

Подробный разбор →
8Какое утверждение верно про связь `Var(X)` и `Std(X)` и их единицы измерения?
A`Var(X)` и `Std(X)` всегда измеряются в тех же единицах, что и X
B`Std(X)` измеряется в квадрате единиц, а `Var(X)` — в исходных единицах
C`Var(X)` всегда находится между 0 и 1
D`Var(X)` измеряется в квадрате единиц X, а `Std(X)` — в исходных единицах
Ответ: `Var(X)` имеет квадратичные единицы, а `Std(X)` возвращает масштаб разброса в тех же единицах, что и X.

По определению `Std(X) = sqrt(Var(X))`. Если X измеряется в рублях, то `Var(X)` измеряется в рублях^2, а `Std(X)` — в рублях. Поэтому `Std(X)` обычно проще интерпретировать как типичный размер отклонения от `E[X]`.

Подробный разбор →
9Случайная величина `H` — число орлов в 10 независимых бросках честной монеты. Чему равно математическое ожидание `E[H]`?
A`E[H] = 10`
B`E[H] = 0.5`
C`E[H] = 1`
D`E[H] = 5`
Ответ: По линейности математического ожидания `E[H] = 10 * 0.5 = 5` — сумма ожиданий 10 индикаторов.

Представьте `H` как сумму 10 индикаторов: каждый равен 1, если в этом броске выпал орёл, и 0 иначе. У каждого индикатора `E[I] = 0.5` (для честной монеты). Тогда `E[H] = 10 * 0.5 = 5` по линейности математического ожидания. Для этого шага независимость бросков не требуется — линейность работает всегда, она важнее для расчёта `Var(H)`. Ответ «нельзя найти без `Var(H)`» — ловушка: дисперсия описывает разброс, а не среднее.

Подробный разбор →
10`X` — число на честном кубике, а `Y` определено как `Y = 7 - X`. Чему равно `E[X+Y]`?
A`E[X+Y] = 3.5`
B`E[X+Y] = 10.5`
C`E[X+Y] = 7`
D`E[X+Y] = 0`
Ответ: `E[X+Y]=E[X]+E[Y]` работает даже при зависимости, а если сумма всегда константа, то `E[X+Y]` равна этой константе.

Здесь `Y = 7 - X`, поэтому `X+Y = 7` для любого исхода. Значит `E[X+Y] = 7`. Зависимость между `X` и `Y` не мешает линейности ожидания, но была бы важна, если бы вы считали `Var(X+Y)`.

Подробный разбор →
1234

Хотите тренировать интерактивно?

В приложении — таймер, прогресс, стрики и 1700+ вопросов по всем темам.

Тренировать статистику в Telegram

Другие темы: Теория вероятностей

Теорема БайесаУсловная вероятностьНепрерывные распределенияКомбинаторикаДискретные распределенияНезависимость событийСовместные распределения и ЦПТСлучайные величины: основыМножества и события