Чтобы найти математическое ожидание числа, выпадающего при броске идеального шестигранного кубика, нужно воспользоваться формулой математического ожидания для дискретной случайной величины.
Прежде всего, обозначим возможные исходы броска кубика. Это числа от 1 до 6. Каждое из этих чисел выпадает с вероятностью, равной \( \frac{1}{6} \), поскольку кубик идеален и каждая грань равновероятна.
Формула для математического ожидания \( E(X) \) дискретной случайной величины \( X \), которая принимает значения \( x_1, x_2, \ldots, x_n \) с вероятностями \( p_1, p_2, \ldots, p_n \), выглядит следующим образом:
\[ E(X) = x_1 \cdot p_1 + x_2 \cdot p_2 + \ldots + x_n \cdot p_n \]
В нашем случае, возможные значения \( x_1, x_2, ..., x_6 \) это 1, 2, 3, 4, 5 и 6 соответственно, и все вероятности \( p_1, p_2, ..., p_6 \) равны \( \frac{1}{6} \).
Подставим эти значения в формулу:
\[ E(X) = 1 \cdot \frac{1}{6} + 2 \cdot \frac{1}{6} + 3 \cdot \frac{1}{6} + 4 \cdot \frac{1}{6} + 5 \cdot \frac{1}{6} + 6 \cdot \frac{1}{6} \]
\[ E(X) = \frac{1}{6} (1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6) \]
Суммируем числа от 1 до 6:
\[ 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 = 21 \]
Тогда:
\[ E(X) = \frac{21}{6} = 3.5 \]
Таким образом, математическое ожидание числа, выпадающего при броске такого кубика, равно 3.5. Это среднее значение, которое мы ожидаем получить при большом количестве бросков.