题目
两个相互独立的随机 变量 X 和 Y 分 别服从正态分布N(0,1) 和N(0,1) 则N(0,1) 服从的分布是()A.N(0,1)B.N(0,1)C.N(0,1)D.N(0,1)
两个相互独立的随机 变量 X 和 Y 分 别服从正态分布 和
则
服从的分布是()
A.
B.
C.
D.
题目解答
答案
由题意随机 变量 X 和 Y 相互独立且分 别服从正态分布 和
,
则
故
故选:D
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的线性组合性质,特别是独立正态变量的线性组合的均值和方差的计算。
解题核心思路:
- 正态分布的封闭性:若随机变量$X \sim N(\mu_X, \sigma_X^2)$和$Y \sim N(\mu_Y, \sigma_Y^2)$独立,则线性组合$aX + bY + c$仍服从正态分布。
- 均值计算:$E(aX + bY + c) = aE(X) + bE(Y) + c$。
- 方差计算:若$X$和$Y$独立,则$D(aX + bY + c) = a^2D(X) + b^2D(Y)$。
破题关键点:
- 正确代入系数:注意系数$a=2$和$b=-3$对均值和方差的影响。
- 独立性简化方差:独立变量的协方差为0,方差可直接相加。
步骤1:计算均值$E(Z)$
根据线性组合的期望公式:
$E(Z) = E(2X - 3Y + 4) = 2E(X) - 3E(Y) + 4$
已知$X \sim N(0,1)$,故$E(X)=0$;$Y \sim N(1,1)$,故$E(Y)=1$。代入得:
$E(Z) = 2 \times 0 - 3 \times 1 + 4 = -3 + 4 = 1$
步骤2:计算方差$D(Z)$
根据独立变量的方差公式:
$D(Z) = D(2X - 3Y + 4) = 2^2D(X) + (-3)^2D(Y)$
已知$D(X)=1$,$D(Y)=1$,代入得:
$D(Z) = 4 \times 1 + 9 \times 1 = 13$
步骤3:确定分布形式
由于$Z$是正态变量的线性组合,故$Z \sim N(E(Z), D(Z)) = N(1, 13)$。