题目
2.(50分) 若随机变量X与Y满足 D(X+Y)=D(X)+D(Y), 则( )。A. x与Y相互独立B. x与Y不相关C. x与Y不独立D. x与Y不独立,也不相关
2.(50分) 若随机变量X与Y满足 $D(X+Y)=D(X)+D(Y)$, 则( )。
A. x与Y相互独立
B. x与Y不相关
C. x与Y不独立
D. x与Y不独立,也不相关
题目解答
答案
B. x与Y不相关
解析
考查要点:本题主要考查随机变量方差的性质,特别是协方差与独立性的关系。
解题核心:利用方差公式展开,结合协方差的性质进行推导。
关键思路:
- 方差公式展开:$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y)$。
- 题目条件给出$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$,可推出$\text{Cov}(X,Y) = 0$。
- 协方差为零等价于随机变量不相关,但独立性是比不相关更强的条件,因此无法直接推出独立性。
根据方差公式:
$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y)$
题目中给出$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$,代入公式得:
$D(X) + D(Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y)$
两边相减可得:
$2\text{Cov}(X,Y) = 0 \quad \Rightarrow \quad \text{Cov}(X,Y) = 0$
协方差为零说明$X$与$Y$不相关(相关系数为0)。
进一步分析选项:
- 选项A:独立性要求不仅协方差为零,还要求联合分布满足乘积形式,题目条件无法保证独立性。
- 选项B:协方差为零直接推出不相关,正确。
- 选项C、D:题目条件无法确定是否独立,因此关于独立性的描述均不成立。