题目
判断设随机变量(X,Y)服从二维正态分布,且他们不相关,则X和Y一定相互独立。()A. √B. ×
判断设随机变量(X,Y)服从二维正态分布,且他们不相关,则X和Y一定相互独立。()
A. √
B. ×
题目解答
答案
A. √
解析
步骤 1:理解二维正态分布的性质
二维正态分布是指两个随机变量X和Y的联合概率分布服从正态分布。其概率密度函数可以表示为:
\[ f(x,y) = \frac{1}{2\pi\sigma_x\sigma_y\sqrt{1-\rho^2}} \exp\left(-\frac{1}{2(1-\rho^2)}\left[\left(\frac{x-\mu_x}{\sigma_x}\right)^2 - 2\rho\left(\frac{x-\mu_x}{\sigma_x}\right)\left(\frac{y-\mu_y}{\sigma_y}\right) + \left(\frac{y-\mu_y}{\sigma_y}\right)^2\right]\right) \]
其中,\(\mu_x\)和\(\mu_y\)分别是X和Y的均值,\(\sigma_x\)和\(\sigma_y\)分别是X和Y的标准差,\(\rho\)是X和Y的相关系数。
步骤 2:理解不相关和独立的关系
两个随机变量X和Y不相关意味着它们的相关系数\(\rho = 0\)。在二维正态分布中,如果\(\rho = 0\),则联合概率密度函数可以分解为两个独立的正态分布的乘积,即:
\[ f(x,y) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma_x} \exp\left(-\frac{(x-\mu_x)^2}{2\sigma_x^2}\right) \cdot \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma_y} \exp\left(-\frac{(y-\mu_y)^2}{2\sigma_y^2}\right) \]
这表明X和Y是相互独立的。
步骤 3:得出结论
根据上述分析,如果随机变量(X,Y)服从二维正态分布,且它们不相关,则X和Y一定相互独立。
二维正态分布是指两个随机变量X和Y的联合概率分布服从正态分布。其概率密度函数可以表示为:
\[ f(x,y) = \frac{1}{2\pi\sigma_x\sigma_y\sqrt{1-\rho^2}} \exp\left(-\frac{1}{2(1-\rho^2)}\left[\left(\frac{x-\mu_x}{\sigma_x}\right)^2 - 2\rho\left(\frac{x-\mu_x}{\sigma_x}\right)\left(\frac{y-\mu_y}{\sigma_y}\right) + \left(\frac{y-\mu_y}{\sigma_y}\right)^2\right]\right) \]
其中,\(\mu_x\)和\(\mu_y\)分别是X和Y的均值,\(\sigma_x\)和\(\sigma_y\)分别是X和Y的标准差,\(\rho\)是X和Y的相关系数。
步骤 2:理解不相关和独立的关系
两个随机变量X和Y不相关意味着它们的相关系数\(\rho = 0\)。在二维正态分布中,如果\(\rho = 0\),则联合概率密度函数可以分解为两个独立的正态分布的乘积,即:
\[ f(x,y) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma_x} \exp\left(-\frac{(x-\mu_x)^2}{2\sigma_x^2}\right) \cdot \frac{1}{\sqrt{2\pi}\sigma_y} \exp\left(-\frac{(y-\mu_y)^2}{2\sigma_y^2}\right) \]
这表明X和Y是相互独立的。
步骤 3:得出结论
根据上述分析,如果随机变量(X,Y)服从二维正态分布,且它们不相关,则X和Y一定相互独立。