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题目

设随机变量X,Y同分布,X~N(0,1),且X, Y不相关,则下列说法正确的是( ).(A)P(X=Y) =1 (B)X+Y与X-Y不相关(C)X Y相互独立(D) (X,Y)服从二维正态分布

设随机变量X,Y同分布,X~N(0,1),且X, Y不相关,则下列说法正确的是(  ).

(A)P{X=Y} =1 

(B)X+Y与X-Y不相关

(C)X Y相互独立

(D) (X,Y)服从二维正态分布

题目解答

答案

解:B

解析:

(A) 对于P{X=Y}=1:

由于X和Y都是连续型随机变量(正态分布),它们取到某个具体值的概率为0。即,P{X=a}=0 和 P{Y=a}=0 对所有实数a都成立。因此,P{X=Y}=0,与选项(A)的说法相矛盾。

(B) 对于X+Y与X−Y不相关:

首先,由于X和Y都是N(0,1)分布,且它们不相关,那么它们的协方差为0,即Cov(X,Y)=0。

计算X+Y和X−Y的协方差:

Cov(X+Y,X−Y)=Cov(X,X)−Cov(X,Y)+Cov(Y,X)−Cov(Y,Y)

=Var(X)−0+0−Var(Y)

=1−0+0−1

=0

由于协方差为0,所以X+Y与X−Y不相关。选项(B)正确。

(C) 对于X和Y相互独立:

不相关并不意味着独立。对于正态分布来说,如果两个随机变量独立,则它们一定不相关;但如果不相关,并不能推出它们独立。因此,仅凭X和Y不相关,不能断定它们独立。选项(C)错误。

(D) 对于(X,Y)服从二维正态分布:

虽然X和Y都服从N(0,1)分布,且它们不相关,但这并不能保证(X,Y)服从二维正态分布。二维正态分布还需要满足X和Y的联合密度函数具有特定的形式。题目中并未给出这样的信息,因此不能断定(X,Y)服从二维正态分布。选项(D)错误。

综上,只有选项(B)是正确的。

解析

步骤 1:分析选项(A)
对于P{X=Y}=1:
由于X和Y都是连续型随机变量(正态分布),它们取到某个具体值的概率为0。即,P{X=a}=0 和 P{Y=a}=0 对所有实数a都成立。因此,P{X=Y}=0,与选项(A)的说法相矛盾。

步骤 2:分析选项(B)
对于X+Y与X−Y不相关:
首先,由于X和Y都是N(0,1)分布,且它们不相关,那么它们的协方差为0,即Cov(X,Y)=0。
计算X+Y和X−Y的协方差:
Cov(X+Y,X−Y)=Cov(X,X)−Cov(X,Y)+Cov(Y,X)−Cov(Y,Y)
=Var(X)−0+0−Var(Y)
=1−0+0−1
=0
由于协方差为0,所以X+Y与X−Y不相关。选项(B)正确。

步骤 3:分析选项(C)
对于X和Y相互独立:
不相关并不意味着独立。对于正态分布来说,如果两个随机变量独立,则它们一定不相关;但如果不相关,并不能推出它们独立。因此,仅凭X和Y不相关,不能断定它们独立。选项(C)错误。

步骤 4:分析选项(D)
对于(X,Y)服从二维正态分布:
虽然X和Y都服从N(0,1)分布,且它们不相关,但这并不能保证(X,Y)服从二维正态分布。二维正态分布还需要满足X和Y的联合密度函数具有特定的形式。题目中并未给出这样的信息,因此不能断定(X,Y)服从二维正态分布。选项(D)错误。

综上,只有选项(B)是正确的。

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