题目
设随机变量X,Y相互独立,且X~N(0,1/2),Y~N(1,1/2),则与Z=Y-X同分布的随机变量是( ).A. X-YB. X+YC. X-2YD. Y-2X
设随机变量X,Y相互独立,且X~N(0,1/2),Y~N(1,1/2),则与Z=Y-X同分布的随机变量是( ).
A. X-Y
B. X+Y
C. X-2Y
D. Y-2X
题目解答
答案
B. X+Y
解析
步骤 1:确定随机变量Z的分布
由于X和Y是相互独立的随机变量,且X~N(0,1/2), Y~N(1,1/2),则Z=Y-X的分布可以通过随机变量的线性组合的性质来确定。对于两个独立的正态分布随机变量X和Y,其线性组合Z=aX+bY(其中a和b是常数)也服从正态分布,其均值和方差分别为:
- 均值:E(Z) = aE(X) + bE(Y)
- 方差:Var(Z) = a^2Var(X) + b^2Var(Y)
步骤 2:计算Z的均值和方差
对于Z=Y-X,我们有a=-1, b=1。因此,Z的均值和方差分别为:
- 均值:E(Z) = -1*E(X) + 1*E(Y) = -1*0 + 1*1 = 1
- 方差:Var(Z) = (-1)^2*Var(X) + 1^2*Var(Y) = 1*(1/2) + 1*(1/2) = 1/2 + 1/2 = 1
步骤 3:确定与Z同分布的随机变量
根据步骤2,Z~N(1,1)。现在我们需要找到与Z同分布的随机变量。我们检查每个选项:
- A. X-Y:E(X-Y) = E(X) - E(Y) = 0 - 1 = -1,Var(X-Y) = Var(X) + Var(Y) = 1/2 + 1/2 = 1,因此X-Y~N(-1,1),与Z不同分布。
- B. X+Y:E(X+Y) = E(X) + E(Y) = 0 + 1 = 1,Var(X+Y) = Var(X) + Var(Y) = 1/2 + 1/2 = 1,因此X+Y~N(1,1),与Z同分布。
- C. X-2Y:E(X-2Y) = E(X) - 2E(Y) = 0 - 2*1 = -2,Var(X-2Y) = Var(X) + 4Var(Y) = 1/2 + 4*(1/2) = 1/2 + 2 = 5/2,因此X-2Y~N(-2,5/2),与Z不同分布。
- D. Y-2X:E(Y-2X) = E(Y) - 2E(X) = 1 - 2*0 = 1,Var(Y-2X) = Var(Y) + 4Var(X) = 1/2 + 4*(1/2) = 1/2 + 2 = 5/2,因此Y-2X~N(1,5/2),与Z不同分布。
由于X和Y是相互独立的随机变量,且X~N(0,1/2), Y~N(1,1/2),则Z=Y-X的分布可以通过随机变量的线性组合的性质来确定。对于两个独立的正态分布随机变量X和Y,其线性组合Z=aX+bY(其中a和b是常数)也服从正态分布,其均值和方差分别为:
- 均值:E(Z) = aE(X) + bE(Y)
- 方差:Var(Z) = a^2Var(X) + b^2Var(Y)
步骤 2:计算Z的均值和方差
对于Z=Y-X,我们有a=-1, b=1。因此,Z的均值和方差分别为:
- 均值:E(Z) = -1*E(X) + 1*E(Y) = -1*0 + 1*1 = 1
- 方差:Var(Z) = (-1)^2*Var(X) + 1^2*Var(Y) = 1*(1/2) + 1*(1/2) = 1/2 + 1/2 = 1
步骤 3:确定与Z同分布的随机变量
根据步骤2,Z~N(1,1)。现在我们需要找到与Z同分布的随机变量。我们检查每个选项:
- A. X-Y:E(X-Y) = E(X) - E(Y) = 0 - 1 = -1,Var(X-Y) = Var(X) + Var(Y) = 1/2 + 1/2 = 1,因此X-Y~N(-1,1),与Z不同分布。
- B. X+Y:E(X+Y) = E(X) + E(Y) = 0 + 1 = 1,Var(X+Y) = Var(X) + Var(Y) = 1/2 + 1/2 = 1,因此X+Y~N(1,1),与Z同分布。
- C. X-2Y:E(X-2Y) = E(X) - 2E(Y) = 0 - 2*1 = -2,Var(X-2Y) = Var(X) + 4Var(Y) = 1/2 + 4*(1/2) = 1/2 + 2 = 5/2,因此X-2Y~N(-2,5/2),与Z不同分布。
- D. Y-2X:E(Y-2X) = E(Y) - 2E(X) = 1 - 2*0 = 1,Var(Y-2X) = Var(Y) + 4Var(X) = 1/2 + 4*(1/2) = 1/2 + 2 = 5/2,因此Y-2X~N(1,5/2),与Z不同分布。