题目
3、(X,Y)是二维随机向量,与Cov(X,Y)=0不等价的是( )A. E(XY)=E(X)E(Y)B. D(X+Y)=D(X)+D(Y)C. D(X-Y)=D(X)+D(Y)D. X和Y相互独立
3、(X,Y)是二维随机向量,与$Cov(X,Y)=0$不等价的是( )
A. $E(XY)=E(X)E(Y)$
B. $D(X+Y)=D(X)+D(Y)$
C. $D(X-Y)=D(X)+D(Y)$
D. $X$和$Y$相互独立
题目解答
答案
D. $X$和$Y$相互独立
解析
考查要点:本题主要考查协方差的性质及其与方差、随机变量独立性的关系。
解题核心思路:
- 协方差定义:$Cov(X,Y)=E(XY)-E(X)E(Y)$,当其为0时,等价于$E(XY)=E(X)E(Y)$。
- 方差性质:$D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2Cov(X,Y)$,$D(X-Y)=D(X)+D(Y)-2Cov(X,Y)$。
- 独立性与协方差:独立必然导致协方差为0,但协方差为0不一定独立。
破题关键:
- 选项A、B、C均能通过协方差为0直接推导成立,而选项D的独立性是协方差为0的充分非必要条件。
选项分析
选项A
由协方差定义,$Cov(X,Y)=0 \Leftrightarrow E(XY)=E(X)E(Y)$,因此选项A与$Cov(X,Y)=0$等价。
选项B
根据方差性质:
$D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2Cov(X,Y).$
当$Cov(X,Y)=0$时,$D(X+Y)=D(X)+D(Y)$,因此选项B与$Cov(X,Y)=0$等价。
选项C
同理,方差性质为:
$D(X-Y)=D(X)+D(Y)-2Cov(X,Y).$
当$Cov(X,Y)=0$时,$D(X-Y)=D(X)+D(Y)$,因此选项C与$Cov(X,Y)=0$等价。
选项D
若$X$和$Y$独立,则$Cov(X,Y)=0$;但$Cov(X,Y)=0$时,$X$和$Y$未必独立(例如仅线性相关但非独立的情况)。因此,选项D与$Cov(X,Y)=0$不等价。