Квадрат удачі#12336

Квадрат удачі (Розбір)

Випадкова величина рівномірно розподілена на відрізку . При n \u003e 0 її щільність розподілу стала на цьому відрізку і дорівнює нулю поза ним:

f(x) = \frac{1}{n}, 0 ≤ x ≤ n

Виграш W = X^2 є функцією випадкової величини . Тому його математичне сподівання обчислюється як інтеграл від x^2, помноженого на щільність, по всій області можливих значень :

E[W] = E[x^2] = ∫_0^n x^2 f(x)dx = \frac{1}{n} ∫_0^n x^2 dx = \frac{1}{n} \cdot \frac{n^3}{3} = \frac{n^2}{3}

Для перевірки результат можна отримати іншим способом, через дисперсію. Для рівномірного розподілу на відомо, що E[X] = n / 2 та D[X] = n^2 / 12. Тоді

E[X^2] = D[X] + (E[X])^2 = n^2 / 12 + n^2 / 4 = n^2 / 3

Обидва способи дають однакову відповідь.

Таким чином, відповідь обчислюється за формулою n^2 / 3 за час .

Приклад

Для n = 10 відповідь дорівнює

E[x^2] = \frac{10^2}{3} = 33.333333

Реалізація алгоритму

Зчитуємо вхідне значення .

scanf("%lld", \u0026n);

Обчислюємо та виводимо відповідь.

res = n * n / 3.0;
printf("%lf\n", res);