题目
对于任意两个随机变量X和Y,若E(XY)=E(X)E(Y),则______.A. D(XY)=D(X)D(Y)B. D(X+Y)=D(X)+D(Y)C. X和Y独立D. X和Y不独立
对于任意两个随机变量X和Y,若E(XY)=E(X)E(Y),则______.
A. D(XY)=D(X)D(Y)
B. D(X+Y)=D(X)+D(Y)
C. X和Y独立
D. X和Y不独立
题目解答
答案
B. D(X+Y)=D(X)+D(Y)
解析
考查要点:本题主要考查随机变量的协方差、方差性质以及随机变量独立性的关系。
解题核心思路:
当两个随机变量$X$和$Y$满足$E(XY) = E(X)E(Y)$时,说明它们的协方差为$0$(即不相关)。此时,方差的可加性$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$必然成立,但独立性无法直接推出(因为不相关不一定独立)。
破题关键点:
- 协方差为零是判断不相关的依据;
- 方差可加性仅需不相关,与独立性无关;
- 独立性是比不相关更强的条件,需额外验证。
条件分析:
由$E(XY) = E(X)E(Y)$,可得协方差
$\text{Cov}(X, Y) = E(XY) - E(X)E(Y) = 0.$
因此,$X$和$Y$不相关。
选项逐一分析:
-
选项A:$D(XY) = D(X)D(Y)$
- 该等式仅在$X$和$Y$独立时成立,但题目中仅给出不相关,无法保证独立性,故不成立。
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选项B:$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$
- 方差可加性公式成立的充要条件是$\text{Cov}(X, Y) = 0$(即不相关)。题目中已满足此条件,故成立。
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选项C/D:$X$和$Y$独立或不独立
- 不相关仅说明线性关系不存在,但非线性依赖仍可能存在,因此无法判断独立性,故C和D均不成立。