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地鐵的空車廂

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一輛地鐵有10節車廂,有k(k>10)個人在起始站的站台上等車,並隨意地選擇一節車廂坐下,求起始站的平均空車廂數。

關鍵詞:數學期望

空車廂數等於總的車廂數減去有乘客的車廂數。設有乘客的車廂數為隨機變量X。直接計算X的概率不容易,我們可以將X分解成若幹個簡單隨機變量的和。

設X=X1+X2+…+Xn,其中Xi=0表示在第i個車廂沒有乘客,Xi=1表示第i個車廂中有乘客。

E(X)=E(X1+X2+?+X10)=E(X1)+E(X2)+…+E(X10)=10(1-0.9k),故平均空車廂數為10(1-0.9k)。如果有20位乘客,則E(X)=10(1-0.920)≈8.78,空車廂數為10-8.78=1.22≈1節。