题目
设Xsim N(mu_1,sigma_1^2),Ysim N(mu_2,sigma_2^2),且X与Y相互独立,则X-Y-()A. N(mu_1-mu_2,sigma_1^2+sigma_2^2)B. N(mu_1+mu_2,sigma_1^2-sigma_2^2)C. N(mu_1+mu_2,sigma_1^2+sigma_2^2)D. N(mu_1-mu_2,sigma_1^2-sigma_2^2)
设$X\sim N(\mu_1,\sigma_1^2)$,$Y\sim N(\mu_2,\sigma_2^2)$,且$X$与$Y$相互独立,则$X-Y$-()
A. $N(\mu_1-\mu_2,\sigma_1^2+\sigma_2^2)$
B. $N(\mu_1+\mu_2,\sigma_1^2-\sigma_2^2)$
C. $N(\mu_1+\mu_2,\sigma_1^2+\sigma_2^2)$
D. $N(\mu_1-\mu_2,\sigma_1^2-\sigma_2^2)$
题目解答
答案
A. $N(\mu_1-\mu_2,\sigma_1^2+\sigma_2^2)$
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的线性组合性质,特别是两个独立正态变量相减后的分布参数计算。
解题核心思路:
- 均值计算:利用期望的线性性质,直接相减。
- 方差计算:由于变量独立,方差相加,注意符号对方差的影响(负号平方后不影响结果)。
破题关键点:
- 独立变量的方差性质:$\text{Var}(aX + bY) = a^2\text{Var}(X) + b^2\text{Var}(Y)$(当$X$与$Y$独立时)。
- 正态分布的封闭性:两个独立正态变量的线性组合仍服从正态分布。
设$X \sim N(\mu_1, \sigma_1^2)$,$Y \sim N(\mu_2, \sigma_2^2)$,且$X$与$Y$相互独立。分析$X - Y$的分布:
步骤1:计算均值
根据期望的线性性质:
$E(X - Y) = E(X) - E(Y) = \mu_1 - \mu_2.$
步骤2:计算方差
由于$X$与$Y$独立,协方差为0:
$\text{Var}(X - Y) = \text{Var}(X) + \text{Var}(-Y) = \sigma_1^2 + (-1)^2\sigma_2^2 = \sigma_1^2 + \sigma_2^2.$
步骤3:确定分布
正态分布的线性组合仍为正态分布,因此:
$X - Y \sim N(\mu_1 - \mu_2, \sigma_1^2 + \sigma_2^2).$
选项分析:
- A:均值和方差均正确。
- B/C:均值符号错误(应为$\mu_1 - \mu_2$)。
- D:方差符号错误(方差应相加而非相减)。