Question

一个人随机将编号为1，2，3，4的四个小球放入编号为1，2，3，4的四个盒子中去，每个盒子放入一球，当盒子编号与球的编号相同时叫做放对了，否则叫放错了，设放对了的小球数有ξ个．
（1）求ξ的分布列；
（2）求ξ的期望与方差．

Answer

（1）由题设知，ξ的可能取值是0，1，2，4，由题设条件分别求出P（ξ=0），P（ξ=1），P（ξ=2），P（ξ=4），由此能求出ξ的分布列．
（2）由ξ的分布列能求出Eξ和Dξ．
【解析】
（1）由题设知，ξ的可能取值是0，1，2，4，
把4个小球放入四个盒中，每个盒子放入一球，共有种放法，
ξ=0，表示四个小球和四个盒子的编号都不相同，
先放1号球，有3种放法；再放装1号球的盒子对应号码的小球，也有3种放法；
然后剩下的两个小球各有一种放法，
故ξ=0的放法有3×3×1×1=9，
∴P（ξ=0）===，
ξ=1表示有1个小球与盒子的编号相同，
从四个小球中任一个，放入对应的盒子中，有种，
剩下的3个小球有2种放法，
故ξ=1的放法有种，
∴P（ξ=1）===，
ξ=2表示有2个小球与盒子的编号相同，
从四个小球中任2个，放入对应的盒子中，有种，
剩下的2个小球有1种放法，
故ξ=2的放法有种，
∴P（ξ=2）===，
ξ=4表示有4个小球与盒子的编号相同，有1种放法，
∴P（ξ=4）==．
∴ξ的分布列为：

ζ 1 2 4
P        

（2）由（1）知Eξ==1，
ξ2==2，
∴Dξ=Eξ2-（Eξ）2=2-12=1．