题目
对于任意两个随机变量 X 和 Y ,若cov ( X , Y ) = 0, 则 ()A .D ( XY ) = D ( X ) D ( Y ) B. D ( X + Y ) = D ( X ) + D ( Y ) C. x 和 y 相互独立 D. x 和 y 不相互独立
对于任意两个随机变量 X 和 Y ,若cov ( X , Y ) = 0, 则 ()
A .D ( XY ) = D ( X ) D ( Y )
B. D ( X + Y ) = D ( X ) + D ( Y )
C. x 和 y 相互独立
D. x 和 y 不相互独立
题目解答
答案
解:∵cov ( X , Y ) = 0
∴X与Y不相关
又∵随机变量 X 和 Y为任意两个随机变量
∴无法判断X与Y是否相互独立,排除选项A、C、D
又∵D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2cov(X,Y)
∴D(X+Y)=D(X)+D(Y),选项B正确
综上所述,该题选B.
解析
考查要点:本题主要考查协方差为零时随机变量的相关性与独立性之间的关系,以及方差的性质。
解题核心思路:
- 协方差为零仅说明两个随机变量不相关,但无法直接推断它们是否独立(因为不相关不一定独立,独立则一定不相关)。
- 方差的性质中,$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{cov}(X,Y)$,当协方差为零时,公式简化为$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$。
破题关键点:
- 明确区分“不相关”与“独立”的关系。
- 熟练运用方差的加法公式。
选项分析:
-
选项A:$D(XY) = D(X)D(Y)$
- 方差的乘积公式不成立。即使协方差为零,$D(XY)$还与期望值相关,无法简化为$D(X)D(Y)$。因此错误。
-
选项B:$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$
- 根据方差加法公式:
$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{cov}(X,Y)$
当$\text{cov}(X,Y) = 0$时,公式简化为$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$,因此正确。
- 根据方差加法公式:
-
选项C:$X$和$Y$相互独立
- 协方差为零仅说明不相关,但不相关不一定独立。题目未限定随机变量类型,因此无法确定独立性,错误。
-
选项D:$X$和$Y$不相互独立
- 同理,协方差为零可能出现在独立的情况下(独立一定不相关),因此错误。