计算题 15.点P随机地落在圆心在原点半径为R的圆周上,并对弧长服从均匀分布,求落点P的纵坐标的数学期望与方差.
【正确答案】设落点P距点(R,0)的弧长为S,依题设,S的密度函数为

如图3—9—2所示,S=Rθ,其中θ为OP与x轴的夹角(逆时针方向),点P的纵坐标Y=Rsinθ=RsinS/R.
因此

DY=E(Y2)-(EY)2=R2/2,
其中∫0sin2xdx=4∫0π/2sin2xdx
【答案解析】