题目
[2012年] 将长度为1 m的木棒随机地截成两段,则两段长度的相关系数为( ).A. 1B. 1/2C. 一1/2D. 一1
[2012年] 将长度为1 m的木棒随机地截成两段,则两段长度的相关系数为( ).
A. 1
B. 1/2
C. 一1/2
D. 一1
题目解答
答案
D. 一1
解析
考查要点:本题主要考查相关系数的计算,以及随机变量线性关系的理解。关键在于理解两段长度之间的严格线性关系,并利用相关系数的性质直接得出结论。
解题核心思路:
- 设木棒被截断的位置为随机变量$X$,则两段长度分别为$X$和$1-X$。
- 相关系数反映两个变量的线性关系强度和方向。若两变量严格满足$Y = aX + b$(线性关系),则相关系数为$+1$或$-1$,具体由$a$的符号决定。
- 本题中$1-X$是$X$的线性变换(系数为$-1$),因此相关系数为$-1$。
步骤1:定义变量
设木棒被截断的位置为$X$,则两段长度分别为$X$和$1-X$,其中$X \sim U(0,1)$(均匀分布)。
步骤2:分析线性关系
两段长度满足严格线性关系:
$1 - X = (-1) \cdot X + 1$
即$Y = 1 - X$是$X$的线性变换,系数为$-1$。
步骤3:相关系数性质
若$Y = aX + b$,则相关系数$r_{X,Y} = \begin{cases} +1 & a > 0 \\ -1 & a < 0 \end{cases}$。
本题中$a = -1$,因此$r_{X,Y} = -1$。
步骤4:验证计算(选读)
通过公式验证:
$r_{X,Y} = \frac{\text{Cov}(X, Y)}{\sigma_X \sigma_Y}$
其中$\text{Cov}(X, Y) = \text{Cov}(X, 1 - X) = -\text{Var}(X) = -\frac{1}{12}$,$\sigma_X = \sigma_Y = \sqrt{\frac{1}{12}}$,代入得:
$r_{X,Y} = \frac{-\frac{1}{12}}{\frac{1}{12}} = -1$