题目
个相互独立服从正态分布的随机变量的和仍服从正态分布。A 对 B 错
个相互独立服从正态分布的随机变量的和仍服从正态分布。
A 对
B 错
题目解答
答案
设两个正态分布的随机变量

则
∴两个相互独立服从正态分布的随机变量的和仍服从正态分布。
对于
个正态分布的随机变量

则
∴
个相互独立服从正态分布的随机变量的和仍服从正态分布。
综上所述:答案
正确。
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的可加性性质,即多个独立正态分布随机变量的和是否仍服从正态分布。
解题核心思路:
关键点在于理解正态分布的封闭性:若多个独立正态分布随机变量相加,则其和仍服从正态分布,且新分布的均值为各变量均值之和,方差为各变量方差之和。无论变量个数是2个还是71个,只要满足独立且正态的条件,结论均成立。
破题关键:
- 独立性:题目明确说明变量相互独立,排除了相关性对结果的影响。
- 正态性:每个变量本身服从正态分布,保证了线性组合的正态性。
- 推广性:两个变量的结论可归纳推广到任意有限个变量的情况。
正态分布的可加性证明:
-
两个变量的和:
设 $X_1 \sim N(\mu_1, \sigma_1^2)$,$X_2 \sim N(\mu_2, \sigma_2^2)$,且 $X_1$ 与 $X_2$ 独立。
则 $X_1 + X_2 \sim N(\mu_1 + \mu_2, \sigma_1^2 + \sigma_2^2)$。
证明过程利用独立变量的矩母函数(MGF)相乘的性质,最终得到和的MGF仍为正态分布形式。 -
归纳推广到71个变量:
假设前 $k$ 个独立正态变量的和 $S_k = X_1 + X_2 + \cdots + X_k \sim N\left(\sum_{i=1}^k \mu_i, \sum_{i=1}^k \sigma_i^2\right)$,则第 $k+1$ 个变量加入后,$S_k + X_{k+1}$ 仍为独立正态变量之和,故仍服从正态分布。
通过数学归纳法,可得71个独立正态变量的和仍服从正态分布。