题目
若随机变量X和Y的协方差等于0,则以下结论正确的是A. X和Y相互独立B. D(X+Y)=DX+DYC. D(X-Y)=DX-DYD. D(XY)=DXDY
若随机变量$X$和$Y$的协方差等于0,则以下结论正确的是
A. $X$和$Y$相互独立
B. $D(X+Y)=DX+DY$
C. $D(X-Y)=DX-DY$
D. $D(XY)=DXDY$
题目解答
答案
B. $D(X+Y)=DX+DY$
解析
协方差为零仅说明随机变量$X$和$Y$无线性相关性,但无法推导出独立性或其他复杂的方差关系。解题核心在于:
- 方差可加性:当协方差为零时,$D(X \pm Y) = D(X) + D(Y)$;
- 独立性与协方差:协方差为零是独立性的必要但不充分条件;
- 乘积方差公式:$D(XY)$无法直接通过协方差推导。
选项A:$X$和$Y$相互独立
错误。协方差为零仅说明无线性相关性,但独立性要求所有函数关系都无关。例如,$Y = X^2$时,协方差可能为零,但$X$和$Y$显然不独立。
选项B:$D(X+Y) = DX + DY$
正确。根据方差公式:
$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X, Y)$
当$\text{Cov}(X, Y) = 0$时,化简为$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$。
选项C:$D(X-Y) = DX - DY$
错误。正确公式为:
$D(X-Y) = D(X) + D(Y) - 2\text{Cov}(X, Y)$
当$\text{Cov}(X, Y) = 0$时,结果为$D(X) + D(Y)$,而非$D(X) - D(Y)$。
选项D:$D(XY) = DXDY$
错误。$D(XY)$的展开式为:
$D(XY) = E(X^2Y^2) - [E(XY)]^2$
协方差为零无法简化此表达式,因此无法保证$D(XY) = D(X)D(Y)$。