题目
对于任意两个随机变量X和Y,则下列等式成立的是()A. | E(X-Y)=E(X)+E(Y)B. | E(X+Y)=E(X)+E(Y)C. | E(XY)=E(X)E(Y)D. | D(X+Y)=D(X)+D(Y)
对于任意两个随机变量X和Y,则下列等式成立的是()
A. | E(X-Y)=E(X)+E(Y)
B. | E(X+Y)=E(X)+E(Y)
C. | E(XY)=E(X)E(Y)
D. | D(X+Y)=D(X)+D(Y)
题目解答
答案
B. | E(X+Y)=E(X)+E(Y)
解析
考查要点:本题主要考查期望的线性性质和方差的基本性质,重点区分不同运算下随机变量是否需要满足独立性条件。
解题核心思路:
- 期望的线性性:无论随机变量是否独立,均有 $E(aX + bY) = aE(X) + bE(Y)$,其中 $a, b$ 为常数。
- 方差的性质:$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y)$,仅当 $X$ 与 $Y$ 独立时,协方差 $\text{Cov}(X,Y)=0$,此时 $D(X+Y)=D(X)+D(Y)$。
- 乘积的期望:$E(XY)=E(X)E(Y)$ 仅在独立时成立,否则需考虑协方差。
破题关键:题目要求等式对任意随机变量成立,因此需排除依赖独立性的选项。
选项分析
选项A:$E(X-Y)=E(X)+E(Y)$
- 错误。根据期望的线性性,正确形式应为:
$E(X-Y) = E(X) - E(Y).$
选项中将减号写为加号,符号错误。
选项B:$E(X+Y)=E(X)+E(Y)$
- 正确。这是期望的线性性质的直接应用,与随机变量是否独立无关。
选项C:$E(XY)=E(X)E(Y)$
- 错误。该等式仅在 $X$ 与 $Y$ 独立时成立,而题目未限定独立性,因此不适用于任意随机变量。
选项D:$D(X+Y)=D(X)+D(Y)$
- 错误。方差的性质为:
$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y).$
仅当 $X$ 与 $Y$ 独立时,协方差 $\text{Cov}(X,Y)=0$,此时等式成立。题目未限定独立性,因此一般情况下不成立。