DamiRocK

ВШЭ, вероятность: cos³t как характеристическая функция

Характеристическая функция X равна cos³t. Найдите распределение, среднее и дисперсию.

Условие

Характеристическая функция X равна cos³t. Найдите распределение, среднее и дисперсию.

Решение по шагам

cos t=(eⁱᵗ+e⁻ⁱᵗ)/2 — характеристическая функция симметричного знака ±1. Куб означает сумму трёх независимых таких знаков. Раскрывая выражение, получаем (e³ⁱᵗ+3eⁱᵗ+3e⁻ⁱᵗ+e⁻³ⁱᵗ)/8.

Следовательно X принимает −3,−1,1,3 с вероятностями 1/8,3/8,3/8,1/8. EX=0 по симметрии; Var X=3 как сумма трёх независимых дисперсий 1. Можно проверить напрямую EX²=(9+3+3+9)/8=3.

Это распределение 2B−3, где B~Bin(3,1/2), поэтому оно допускает простую генерацию без обращения характеристической функции интегралом.

Проверка результата

Все вероятности положительны и суммируются в 1; φ(0)=1, −φ″(0)=3.

Типичная ошибка

Путать cos³t с cos(3t): последнее дало бы только два значения ±3.

Что даёт этот метод

Выражение через экспоненты прямо показывает атомы дискретного закона.

Дальше по теме

Университетские задачи по вероятности.

Следующие разборы

Условие адаптировано из открытого источника: Борис Демешев, hse_pmi_probability_2024_2025, HA11Q4. Решение, объяснение и проверка изложены редакцией damirock.com; это не официальный ключ преподавателя. CC0 1.0. Вёрстка и обозначения адаптированы; числовые предпосылки указаны в условии.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.