一辆地铁有10节车厢,有k(k>10)个人在起始站的站台上等车,并随意地选择一节车厢坐下,求起始站的平均空车厢数。

关键词:数学期望

空车厢数等于总的车厢数减去有乘客的车厢数。设有乘客的车厢数为随机变量X。直接计算X的概率不容易,我们可以将X分解成若干个简单随机变量的和。

设X=X1+X2+…+Xn,其中Xi=0表示在第i个车厢没有乘客,Xi=1表示第i个车厢中有乘客。

E(X)=E(X1+X2+?+X10)=E(X1)+E(X2)+…+E(X10)=10(1-0.9k),故平均空车厢数为10(1-0.9k)。如果有20位乘客,则E(X)=10(1-0.920)≈8.78,空车厢数为10-8.78=1.22≈1节。