题目
设随机变量X和Y都服从标准正态分布,则(A. X+Y服从正态分布B. X^2+Y^2服从x^2分布 C. X^2/Y^2服从F分布 D. X^2和Y^2都服从x^2分布
设随机变量X和Y都服从标准正态分布,则(
A. X+Y服从正态分布
B. $$ X^2+Y^2服从x^2分布 $$
C. $$ X^2/Y^2服从F分布 $$
D. $$ X^2和Y^2都服从x^2分布 $$
题目解答
答案
D. $$ X^2和Y^2都服从x^2分布 $$
解析
考查要点:本题主要考查标准正态分布的性质及其与其他分布(正态分布、卡方分布、F分布)的关系,重点在于理解不同分布的成立条件。
解题核心思路:
- 标准正态变量的线性组合:若X和Y独立,则X+Y服从正态分布,但题目未明确独立性,需谨慎判断。
- 卡方分布的定义:标准正态变量的平方服从自由度为1的卡方分布,与变量是否独立无关。
- F分布的条件:需两个独立的卡方变量分别除以自由度后取比值,题目未说明独立性,故相关选项需排除。
破题关键点:
- 独立性假设:题目未说明X与Y独立,因此依赖独立性的选项(如A、B、C)可能不成立。
- 卡方分布的普遍性:无论是否独立,标准正态变量的平方均服从卡方分布(自由度为1),因此选项D正确。
选项A:X+Y服从正态分布
若X和Y独立,则X+Y服从$N(0,2)$正态分布。但题目未说明X与Y独立,因此无法确定X+Y是否服从正态分布。选项A不一定成立。
选项B:$X^2 + Y^2$服从$\chi^2$分布
若X和Y独立,则$X^2 + Y^2$服从自由度为2的卡方分布。但题目未说明独立性,若X与Y不独立,则$X^2 + Y^2$的分布可能偏离卡方分布。选项B不一定成立。
选项C:$\frac{X^2}{Y^2}$服从F分布
F分布要求两个独立的卡方变量分别除以自由度后取比值。若X与Y独立,则$\frac{X^2/1}{Y^2/1}$服从$F(1,1)$。但题目未说明独立性,因此无法保证$\frac{X^2}{Y^2}$服从F分布。选项C不一定成立。
选项D:$X^2$和$Y^2$都服从$\chi^2$分布
标准正态变量的平方恒服从自由度为1的卡方分布,与变量是否独立无关。因此无论X与Y是否独立,$X^2$和$Y^2$均服从$\chi^2(1)$。选项D一定成立。