题目
若随机变量X与Y的方差D(X),D(Y)都大于零,且E(XY)=E(X)E(Y),则有A X与Y一定相互独立B X与Y一定不相关C D(XY)=D(X)D(Y)D D(X-Y)=D(X)-D(Y)
若随机变量X与Y的方差D(X),D(Y)都大于零,且E(XY)=E(X)E(Y),则有
A X与Y一定相互独立
B X与Y一定不相关
C D(XY)=D(X)D(Y)
D D(X-Y)=D(X)-D(Y)
题目解答
答案
答 B
1. 判断 X 与 Y 是否相互独立
仅根据 E(XY)=E(X)E(Y)不能得出 X 与 Y 一定相互独立,A 选项错误。
2. 判断 X 与 Y 是否不相关
已知 E(XY)=E(X)E(Y),即 Cov(X,Y)=0,所以 X 与 Y 一定不相关,B 选项正确。
3. 判断 D(XY)=D(X)D(Y) 是否成立
一般情况下,D(XY)≠D(X)D(Y) ,C 选项错误。
4. 判断D(X-Y)=D(X)-D(Y)是否成立
D(X-Y)= D(X)+D(Y)-2Cov(X,Y) ,因为Cov(X,Y) =0,所以 D(X-Y)= D(X)+D(Y),D 选项错误。
总结
答案是 B 选项。
解析
考查要点:本题主要考查随机变量的协方差、相关性与方差性质之间的关系,重点在于理解协方差为零的含义以及方差运算规则。
解题核心思路:
- 协方差与相关性的关系:当协方差为零时,随机变量一定不相关,但不相关不一定独立。
- 方差运算规则:需注意方差的线性性质及乘积项的处理,避免混淆独立与非独立情况下的方差展开。
破题关键点:
- 由条件 $E(XY)=E(X)E(Y)$ 可直接推出 $X$ 与 $Y$ 的协方差为零,从而判断相关性。
- 排除选项时需结合方差公式 $D(X \pm Y) = D(X) + D(Y) \pm 2\text{Cov}(X,Y)$ 和独立性的特殊性质。
选项分析
选项A:$X$ 与 $Y$ 一定相互独立
- 关键点:协方差为零仅说明不相关,但独立性要求更强(需概率分布满足乘积关系)。
- 结论:不相关不一定独立,因此 A错误。
选项B:$X$ 与 $Y$ 一定不相关
- 推导:
协方差定义为 $\text{Cov}(X,Y) = E(XY) - E(X)E(Y)$。
由题意 $E(XY) = E(X)E(Y)$,代入得 $\text{Cov}(X,Y) = 0$。
协方差为零 $\Rightarrow$ 不相关,因此 B正确。
选项C:$D(XY) = D(X)D(Y)$
- 关键点:方差的乘积公式仅在 $X$ 与 $Y$ 独立时成立(即 $D(XY) = D(X)D(Y) + [E(X)]^2D(Y) + [E(Y)]^2D(X)$)。
- 结论:题目未说明独立,因此 C错误。
选项D:$D(X-Y) = D(X) - D(Y)$
- 推导:
方差性质为 $D(X-Y) = D(X) + D(Y) - 2\text{Cov}(X,Y)$。
由 $\text{Cov}(X,Y) = 0$,得 $D(X-Y) = D(X) + D(Y)$。
与选项矛盾,因此 D错误。