Aufgabe 2.32 Wir werfen einen fairen 5-seitigen Würfel 3-mal hintereinander. Die Seiten des Würfels seien mit \( 1,2, \ldots, 5 \) beschriftet. Das Ergebnis des \( i \)-ten Wurfes werde durch die Zufallsvariable \( X_{i}(i=1,2,3) \) beschrieben.
Definiert seien weiterhin die Zufallsvariablen
\( S:=5 X_{1}+4 X_{2}+3 X_{3} \text { und } D:=5 X_{1}-4 X_{2}-3 X_{3} \)
(c) Bestimmen Sie \( \operatorname{Cov}(S, D) \).
Lösung zu c)
(c) \( \operatorname{Cov}(S, D)=E(S D)-E(S) \cdot E(D), E(S)=5 \cdot 3+4 \cdot 3+3 \cdot 3=36, E(D)=-6 \)
\( E(S D)=E\left(25 X_{1}^{2}-16 X_{2}^{2}-24 X_{2} X_{3}-9 X_{3}^{2}\right)=(25-16-9) \cdot E\left(X_{i}^{2}\right)-24 \cdot E\left(X_{2} X_{3}\right) \)
\( \quad=0 \cdot 11-24 \cdot 9=-216 \)
\( \Rightarrow \operatorname{Cov}(S, D)=-216-(36 \cdot(-6))=-216+216=0 \)
Problem/Ansatz:
Ich verstehe nicht warum, bei der Berechnung des Erwartungswertes von der Zufallsvariable S für X1,X2,X3 der Wert 3 hergenommen wird. Kommt der Wert 3 von E(Xi) = 3, wenn ja, warum wird der E(Xi) für X1,X2,X3 eingesetzt?
Außerdem verstehe ich nicht, woher -24X2X3 hergenommen wird?