题目
16.(单选题,5.0分)设X和Y为两个随机变量,已知E(XY)=E(X)E(Y),则必有()A D(XY)=D(X)·D(Y)B D(X+Y)=D(X)+D(Y)C X和Y相互独立D X与Y相关
16.(单选题,5.0分)
设X和Y为两个随机变量,已知E(XY)=E(X)E(Y),则必有()
A D(XY)=D(X)·D(Y)
B D(X+Y)=D(X)+D(Y)
C X和Y相互独立
D X与Y相关
题目解答
答案
已知 $E(XY) = E(X)E(Y)$,则协方差 $\text{Cov}(X, Y) = E(XY) - E(X)E(Y) = 0$,即 $X$ 和 $Y$ 不相关。
选项分析:
- A:$D(XY) = D(X)D(Y)$
该等式仅在 $X$ 和 $Y$ 独立时成立,题目未给出独立条件,故不一定成立。 - B:$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$
由方差性质 $D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X, Y)$,且 $\text{Cov}(X, Y) = 0$,可得 $D(X+Y) = D(X) + D(Y)$,正确。 - C:$X$ 和 $Y$ 相互独立
不相关不一定独立,无法确定。 - D:$X$ 与 $Y$ 相关
已知不相关,错误。
答案: $\boxed{B}$
解析
本题主要考查随机变量的期望、方差、协方差以及独立性和相关性之间的关系。解题的关键在于根据已知条件$E(XY)=E(X)E(Y)$推导出协方差$\text{Cov}(X, Y)$的值,再利用方差的性质和相关概念对各个选项进行分析判断。
- 计算协方差$\text{Cov}(X, Y)$:
根据协方差的定义公式$\text{Cov}(X, Y)=E(XY) - E(X)E(Y)$,已知$E(XY)=E(X)E(Y)$,将其代入公式可得:
$\text{Cov}(X, Y)=E(XY) - E(X)E(Y)=0$
这表明$X$和$Y$不相关。 - 分析选项A:
$D(XY) = D(X)D(Y)$这个等式成立的条件是$X$和$Y$相互独立。而题目中仅给出$E(XY)=E(X)E(Y)$,即$X$和$Y$不相关,不相关并不一定意味着相互独立,所以该等式不一定成立,选项A错误。 - 分析选项B:
根据方差的性质,对于任意两个随机变量$X$和$Y$,有$D(X + Y)=D(X)+D(Y)+2\text{Cov}(X, Y)$。
因为前面已经求得$\text{Cov}(X, Y)=0$,将其代入上式可得:
$D(X + Y)=D(X)+D(Y)+2\times0=D(X)+D(Y)$
所以选项B正确。 - 分析选项C:
不相关是指随机变量之间不存在线性关系,而相互独立是指一个随机变量的取值不影响另一个随机变量的取值。不相关并不一定能推出相互独立,所以仅根据$E(XY)=E(X)E(Y)$无法确定$X$和$Y$相互独立,选项C错误。 - 分析选项D:
由前面的计算可知$\text{Cov}(X, Y)=0$,这意味着$X$和$Y$不相关,而不是相关,所以选项D错误。