6.如果 Cov(X,Y)=0,则下列结论中正确的是().A. X与Y相互独立;B. D(XY)=D(X)D(Y);C. D(X+Y)=DX+DY;D. D(X-Y)=DX-DY;
A. X与Y相互独立;
B. D(XY)=D(X)D(Y);
C. D(X+Y)=DX+DY;
D. D(X-Y)=DX-DY;
题目解答
答案
解析
协方差为零仅说明随机变量$X$与$Y$无线性相关关系,但可能存在非线性相关性,因此不能直接推出独立(选项A错误)。
对于方差运算,协方差为零时,$D(X+Y)$和$D(X-Y)$的展开式中交叉项消失,因此$D(X+Y)=D(X)+D(Y)$(选项C正确),而$D(X-Y)=D(X)+D(Y)$(选项D错误)。
选项B涉及乘积的方差,需满足额外条件(如独立),但协方差为零不足以保证该等式成立。
选项分析
A. $X$与$Y$相互独立
协方差为零仅说明无线性相关,但独立性要求更严格(所有事件概率均独立)。例如,$Y=X^2$时,$X$与$Y$可能不相关但不独立。因此A错误。
B. $D(XY)=D(X)D(Y)$
展开方差公式:
$D(XY) = E(X^2Y^2) - [E(XY)]^2$
若$X$与$Y$独立,则$E(XY)=E(X)E(Y)$,且$E(X^2Y^2)=E(X^2)E(Y^2)$,此时$D(XY)=D(X)D(Y)+[E(X)]^2D(Y)+[E(Y)]^2D(X)$。
但协方差为零无法保证$E(X^2Y^2)=E(X^2)E(Y^2)$,因此B错误。
C. $D(X+Y)=D(X)+D(Y)$
根据方差公式:
$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y)$
因$\text{Cov}(X,Y)=0$,故$D(X+Y)=D(X)+D(Y)$,C正确。
D. $D(X-Y)=D(X)-D(Y)$
同理,方差公式为:
$D(X-Y) = D(X) + D(Y) - 2\text{Cov}(X,Y)$
代入$\text{Cov}(X,Y)=0$得$D(X-Y)=D(X)+D(Y)$,与选项矛盾,D错误。