题目
将一枚硬币重复掷n次,以x和y,分别表示正面朝上和反面朝上的次数,则X与y的相关系数等于( )A. -1B. 0C. 1/2D. 1
将一枚硬币重复掷n次,以x和y,分别表示正面朝上和反面朝上的次数,则X与y的相关系数等于( )
A. -1
B. 0
C. 1/2
D. 1
题目解答
答案
A. -1
解析
考查要点:本题主要考查相关系数的理解及其在特定变量关系中的计算,重点在于识别变量间的线性关系类型。
解题核心思路:
- 明确X和Y的定义:X为正面次数,Y为反面次数,且X + Y = n(总次数)。
- 通过线性关系式Y = n - X,判断X与Y为完全负线性关系。
- 根据完全负线性关系的性质,直接得出相关系数为-1。
破题关键点:
- 变量间的确定性关系:X和Y的和固定为n,形成严格的线性依赖。
- 相关系数的性质:当两个变量满足Y = aX + b(a < 0)时,相关系数为-1。
步骤1:建立变量关系
每次抛硬币的结果只能是正面或反面,因此正面次数X与反面次数Y满足:
$X + Y = n$
即:
$Y = n - X$
步骤2:分析线性关系
由上式可知,Y与X是严格的线性关系,且斜率为-1(负相关)。根据相关系数的性质:
- 若Y = aX + b,且a < 0,则相关系数r = -1。
步骤3:验证计算(选读)
若需严格计算:
- 协方差:
$\text{Cov}(X, Y) = \text{Cov}(X, n - X) = -\text{Cov}(X, X) = -\text{Var}(X)$ - 标准差:
$\sigma_X = \sigma_Y \quad (\text{因} \ Y = n - X \ \text{不改变方差})$ - 相关系数:
$r = \frac{\text{Cov}(X, Y)}{\sigma_X \sigma_Y} = \frac{-\text{Var}(X)}{\text{Var}(X)} = -1$