题目
设X与Y相互独立,且Xsim N(1,3^2),Ysim N(0,4^2),Z=(x)/(3)+(y)/(2),则D(Z)=A. 2B. 4C. 3D. 5
设$X$与$Y$相互独立,且$X\sim N(1,3^2)$,$Y\sim N(0,4^2)$,$Z=\frac{x}{3}+\frac{y}{2}$,则$D(Z)=$
A. 2
B. 4
C. 3
D. 5
题目解答
答案
D. 5
解析
考查要点:本题主要考查正态分布随机变量的线性组合的方差计算,以及独立随机变量方差的性质。
解题核心思路:
- 方差的线性性质:对于独立随机变量,线性组合的方差等于各变量方差的线性组合(系数平方后相加)。
- 正态分布的性质:若$X \sim N(\mu_X, \sigma_X^2)$,则$aX + b \sim N(a\mu_X + b, a^2\sigma_X^2)$。
- 关键步骤:将$Z$分解为$\frac{X}{3}$和$\frac{Y}{2}$,分别计算它们的方差后相加。
破题关键点:
- 正确应用方差公式:$D(aX + bY) = a^2D(X) + b^2D(Y)$(当$X$与$Y$独立时)。
- 注意系数的平方:如$\frac{1}{3}$的平方是$\frac{1}{9}$,$\frac{1}{2}$的平方是$\frac{1}{4}$。
已知条件:
- $X \sim N(1, 3^2)$,即$D(X) = 3^2 = 9$。
- $Y \sim N(0, 4^2)$,即$D(Y) = 4^2 = 16$。
- $Z = \frac{X}{3} + \frac{Y}{2}$,且$X$与$Y$独立。
解题步骤:
-
分解$Z$的表达式:
$Z = \frac{1}{3}X + \frac{1}{2}Y$ -
计算各部分方差:
- 对$\frac{X}{3}$:
$D\left(\frac{X}{3}\right) = \left(\frac{1}{3}\right)^2 D(X) = \frac{1}{9} \times 9 = 1$ - 对$\frac{Y}{2}$:
$D\left(\frac{Y}{2}\right) = \left(\frac{1}{2}\right)^2 D(Y) = \frac{1}{4} \times 16 = 4$
- 对$\frac{X}{3}$:
-
合并方差(独立变量方差可加):
$D(Z) = D\left(\frac{X}{3}\right) + D\left(\frac{Y}{2}\right) = 1 + 4 = 5$
结论:$D(Z) = 5$,对应选项 D。