Математическое ожидание и дисперсию этого распределения мы знаем из свойств
(E2) и (D3): ,
.
Используем свойство устойчивости биномиального распределения
относительно суммирования.
Возьмём на каком-нибудь вероятностном пространстве независимых случайных величин
с распределением Бернулли
.
Тогда их сумма
имеет распределение
, и по свойству (E4) имеем:
А поскольку независимы, и дисперсия каждой равна
, то
Итак, ,
для
.
Вычислим математическое ожидание :
Вычислим так называемый «второй факториальный момент» :
Найдём дисперсию через второй факториальный момент:
Вычислим математическое ожидание :
Моменты более высоких порядков легко находятся через факториальные моменты
порядка
.
Так, второй факториальный момент
равен
Поэтому
и
.
Математическое ожидание этого распределения существует в силу конечности
:
Математическое ожидание равно
так как под сходящимся интегралом стоит нечётная функция. Далее,
Поэтому
Если , то
.
Мы только что вычислили
,
.
Тогда (над каждым равенством подписать, каким свойствам оно обязано)
Найдём для произвольного момент порядка
.
В последнем равенстве мы воспользовались гамма-функцией Эйлера:
Тогда
Математическое ожидание распределения Коши не существует, так как расходится интеграл
Расходится он из-за того, что подынтегральная функция ведёт себя на бесконечности как .
Поэтому не существуют ни дисперсия, ни моменты более высоких порядков этого распределения.
То же самое можно сказать про распределение Коши
.
У распределения Парето существуют только моменты порядка , поскольку
сходится при , когда подынтегральная функция на бесконечности
ведёт себя как
, где
.