题目
设两个随机变量X和Y相互独立同分布 ,且 P(X=-1) = P(Y=-1) = (1)/(3) ,P(X=1) = P(Y=1) = (2)/(3) ,则下列各式子中成立的是() A P(X=Y) = (5)/(9) B P(XY=1) = (4)/(9) C P(X+Y=0) = (3)/(9) D P(X=Y) = (1)/(2)
设两个随机变量X和Y相互独立同分布 ,且 P{X=-1} = P{Y=-1} = $\frac{1}{3}$ ,P{X=1} = P{Y=1} = $\frac{2}{3}$ ,则下列各式子中成立的是()
A P{X=Y} = $\frac{5}{9}$
B P{XY=1} = $\frac{4}{9}$
C P{X+Y=0} = $\frac{3}{9}$
D P{X=Y} = $\frac{1}{2}$
题目解答
答案
为了解决这个问题,我们需要计算给定的 $X$ 和 $Y$ 的概率,然后检查哪个给定的选项是正确的。让我们从逐步计算每个概率开始。
1. **计算 $P\{X = Y\}$:**
由于 $X$ 和 $Y$ 相互独立同分布,$X = Y$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = -1$
- $X = 1$ 和 $Y = 1$
每种情况的概率为:
\[
P\{X = -1\}P\{Y = -1\} = \left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{1}{9}
\]
\[
P\{X = 1\}P\{Y = 1\} = \left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{2}{3}\right) = \frac{4}{9}
\]
将这些概率相加得到:
\[
P\{X = Y\} = \frac{1}{9} + \frac{4}{9} = \frac{5}{9}
\]
2. **计算 $P\{XY = 1\}$:**
乘积 $XY = 1$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = -1$
- $X = 1$ 和 $Y = 1$
这些是与 $P\{X = Y\}$ 相同的情况,因此:
\[
P\{XY = 1\} = \frac{1}{9} + \frac{4}{9} = \frac{5}{9}
\]
3. **计算 $P\{X + Y = 0\}$:**
和 $X + Y = 0$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = 1$
- $X = 1$ 和 $Y = -1$
每种情况的概率为:
\[
P\{X = -1\}P\{Y = 1\} = \left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{2}{3}\right) = \frac{2}{9}
\]
\[
P\{X = 1\}P\{Y = -1\} = \left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{2}{9}
\]
将这些概率相加得到:
\[
P\{X + Y = 0\} = \frac{2}{9} + \frac{2}{9} = \frac{4}{9}
\]
现在,让我们检查给定的选项:
- 选项 A: $P\{X = Y\} = \frac{5}{9}$ (正确)
- 选项 B: $P\{XY = 1\} = \frac{4}{9}$ (错误)
- 选项 C: $P\{X + Y = 0\} = \frac{3}{9}$ (错误)
- 选项 D: $P\{X = Y\} = \frac{1}{2}$ (错误)
正确答案是 $\boxed{A}$。
解析
步骤 1:计算 $P\{X = Y\}$
由于 $X$ 和 $Y$ 相互独立同分布,$X = Y$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = -1$
- $X = 1$ 和 $Y = 1$
每种情况的概率为:
\[ P\{X = -1\}P\{Y = -1\} = \left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{1}{9} \]
\[ P\{X = 1\}P\{Y = 1\} = \left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{2}{3}\right) = \frac{4}{9} \]
将这些概率相加得到:
\[ P\{X = Y\} = \frac{1}{9} + \frac{4}{9} = \frac{5}{9} \]
步骤 2:计算 $P\{XY = 1\}$
乘积 $XY = 1$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = -1$
- $X = 1$ 和 $Y = 1$
这些是与 $P\{X = Y\}$ 相同的情况,因此:
\[ P\{XY = 1\} = \frac{1}{9} + \frac{4}{9} = \frac{5}{9} \]
步骤 3:计算 $P\{X + Y = 0\}$
和 $X + Y = 0$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = 1$
- $X = 1$ 和 $Y = -1$
每种情况的概率为:
\[ P\{X = -1\}P\{Y = 1\} = \left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{2}{3}\right) = \frac{2}{9} \]
\[ P\{X = 1\}P\{Y = -1\} = \left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{2}{9} \]
将这些概率相加得到:
\[ P\{X + Y = 0\} = \frac{2}{9} + \frac{2}{9} = \frac{4}{9} \]
步骤 4:检查给定的选项
- 选项 A: $P\{X = Y\} = \frac{5}{9}$ (正确)
- 选项 B: $P\{XY = 1\} = \frac{4}{9}$ (错误)
- 选项 C: $P\{X + Y = 0\} = \frac{3}{9}$ (错误)
- 选项 D: $P\{X = Y\} = \frac{1}{2}$ (错误)
由于 $X$ 和 $Y$ 相互独立同分布,$X = Y$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = -1$
- $X = 1$ 和 $Y = 1$
每种情况的概率为:
\[ P\{X = -1\}P\{Y = -1\} = \left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{1}{9} \]
\[ P\{X = 1\}P\{Y = 1\} = \left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{2}{3}\right) = \frac{4}{9} \]
将这些概率相加得到:
\[ P\{X = Y\} = \frac{1}{9} + \frac{4}{9} = \frac{5}{9} \]
步骤 2:计算 $P\{XY = 1\}$
乘积 $XY = 1$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = -1$
- $X = 1$ 和 $Y = 1$
这些是与 $P\{X = Y\}$ 相同的情况,因此:
\[ P\{XY = 1\} = \frac{1}{9} + \frac{4}{9} = \frac{5}{9} \]
步骤 3:计算 $P\{X + Y = 0\}$
和 $X + Y = 0$ 有以下两种可能的情况:
- $X = -1$ 和 $Y = 1$
- $X = 1$ 和 $Y = -1$
每种情况的概率为:
\[ P\{X = -1\}P\{Y = 1\} = \left(\frac{1}{3}\right)\left(\frac{2}{3}\right) = \frac{2}{9} \]
\[ P\{X = 1\}P\{Y = -1\} = \left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{1}{3}\right) = \frac{2}{9} \]
将这些概率相加得到:
\[ P\{X + Y = 0\} = \frac{2}{9} + \frac{2}{9} = \frac{4}{9} \]
步骤 4:检查给定的选项
- 选项 A: $P\{X = Y\} = \frac{5}{9}$ (正确)
- 选项 B: $P\{XY = 1\} = \frac{4}{9}$ (错误)
- 选项 C: $P\{X + Y = 0\} = \frac{3}{9}$ (错误)
- 选项 D: $P\{X = Y\} = \frac{1}{2}$ (错误)