对任意两个随机变量 X 和 Y,若 E(XY) = EX cdot EY,则( )。A. D(XY) = D(X)D(Y)B. D(X+Y) = D(X) + D(Y)C. X 与 Y 相互独立D. X 与 Y 不相互独立
A. $D(XY) = D(X)D(Y)$
B. $D(X+Y) = D(X) + D(Y)$
C. $X$ 与 $Y$ 相互独立
D. $X$ 与 $Y$ 不相互独立
题目解答
答案
解析
本题考查随机变量的期望、方差性质以及随机变量独立性的相关知识。解题的关键在于利用方差的计算公式以及已知条件$E(XY) = EX \cdot EY$来逐一分析各个选项。
选项A分析
方差的计算公式为$D(Z)=E(Z^2)-[E(Z)]^2$,对于$D(XY)$,它并不一定能由$D(X)$和$D(Y)$简单相乘得到。
已知$D(X)=E(X^2)-[E(X)]^2$,$D(Y)=E(Y^2)-[E(Y)]^2$,而$D(XY)=E((XY)^2)-[E(XY)]^2=E(X^2Y^2)-[E(X)E(Y)]^2$。
一般情况下,$E(X^2Y^2)\neq E(X^2)E(Y^2)$,所以无法得出$D(XY) = D(X)D(Y)$,选项A错误。
选项B分析
根据方差的性质,$D(X + Y)=D(X)+D(Y)+2[E(XY)-E(X)E(Y)]$。
已知$E(XY) = EX \cdot EY$,将其代入上式可得:
$D(X + Y)=D(X)+D(Y)+2[E(X)E(Y)-E(X)E(Y)]=D(X)+D(Y)$
所以选项B正确。
选项C分析
$E(XY) = EX \cdot EY$只能说明$X$和$Y$不相关,但不相关并不一定意味着相互独立。
相互独立是指对于任意的$x,y$,都有$P(X\leq x,Y\leq y)=P(X\leq x)P(Y\leq y)$,而仅由$E(XY) = EX \cdot EY$不能推出该等式成立,所以不能得出$X$与$Y$相互独立,选项C错误。
选项D分析
同理,仅根据$E(XY) = EX \cdot EY$不能得出$X$与$Y$不相互独立,选项D错误。