题目
将一枚硬币重复掷n次,以X与Y分别表示正面和反面朝上的次数,则X与Y的相关系数为()。A. 1B. -1C. 0.5D. 0
将一枚硬币重复掷n次,以X与Y分别表示正面和反面朝上的次数,则X与Y的相关系数为()。
A. 1
B. -1
C. 0.5
D. 0
题目解答
答案
B. -1
解析
本题考查知识点为随机变量的相关系数的计算,解题思路是先根据已知条件得出$X$与$Y$的关系,再利用相关系数的定义公式$\rho_{XY}=\frac{Cov(X,Y)}{\sqrt{D(X)}$}\sqrt{D(Y)}})来计算$X$与$Y$的相关系数。
步骤一:分析$X$与$Y$的关系
已知将一枚硬币重复掷$n$次,以$X$与$Y$分别表示正面和反面朝上的次数次数,因为每次掷硬币的结果只有正面或反面,所以正面朝上的次数$X$与反面朝上的次数$Y$之和等于掷硬币的总次数$n$,即$X + Y = n$,移项可得$Y = n - X$。
步骤二:计算$Cov(X,Y)$
根据协方差的性质$Cov(X,a - a)= -Cov(X,X)= -D(X)$(其中$a$为常数),在$Y = n - X$中,$n$为常数,所以$Cov(X,Y)=Cov(X,n - X)= -Cov(X,X)= -D(X)$。
步骤三:计算$D(Y)$
根据方差的性质$D(a - X)=D(X)$ )(其中$a$为常数),在$Y = n - X$中,$n$为常数,所以$D(Y)=D(n - X)=D(X)$。
步骤四:计算相关系数$\rho_{XY}$
根据相关系数的定义公式$\rho_{XY}=\frac{Cov(X,Y)}{\sqrt{D(X)}\sqrt{D(Y)}}$,将$Cov(X,Y)= -D(X)$和$D(Y)=D(X)$代入可得:
$\rho_{XY}=\frac{-D(X)}{\sqrt{D(X)}\sqrt{D(X)}}=\frac{-D(X)}{D(X)}=-1$