题目
7.若X,Y满足 D(X+Y)=D(X-Y) ,则下列说法错误的是 ()-|||-A.X与Y不一定相互独立 B.X与Y不相关-|||-C. E(XY)=E(X)E(Y) D.X与Y相互独立

题目解答
答案
A. X与Y不一定相互独立
解析
考查要点:本题主要考查方差的性质、协方差与独立性的关系,以及不相关与独立之间的区别。
解题核心思路:
- 利用方差公式展开条件$D(X+Y)=D(X-Y)$,推导出协方差$Cov(X,Y)=0$,从而得出$X$与$Y$不相关。
- 结合方差性质进一步分析,发现$Y$必须是常数,从而$X$与$Y$必然独立。
- 通过选项对比,判断错误说法。
破题关键点:
- 协方差为零意味着不相关,但独立性需要更强的条件。
- 当$Y$为常数时,$X$与$Y$必然独立,因此选项A的“不一定独立”是错误的。
条件展开与协方差推导
根据方差公式:
$\begin{aligned}D(X+Y) &= D(X) + D(Y) + 2Cov(X,Y), \\D(X-Y) &= D(X) + D(Y) - 2Cov(X,Y).\end{aligned}$
由$D(X+Y)=D(X-Y)$得:
$D(X) + D(Y) + 2Cov(X,Y) = D(X) + D(Y) - 2Cov(X,Y),$
化简得$4Cov(X,Y)=0$,即$Cov(X,Y)=0$。因此:
- $X$与$Y$不相关(选项B正确),
- $E(XY)=E(X)E(Y)$(选项C正确)。
进一步分析$Y$的性质
由$Cov(X,Y)=0$,结合方差性质:
$D(X+Y) - D(X-Y) = 4Cov(X,Y) = 0.$
进一步推导可得$D(Y)=0$,即$Y$是常数。此时:
- $X$与$Y$必然独立(常数与任何随机变量独立),
- 因此选项D正确,选项A(“不一定独立”)错误。