题目
如果随机变量X,Y的方差均存在且不为零,E(XY)=EX·EY,则【】.A. X,Y一定不相关;B. X,Y一定独立;C. DXY=DX DY;D. D(X-Y)=DX-DY。
如果随机变量X,Y的方差均存在且不为零,E(XY)=EX·EY,则【】.
A. X,Y一定不相关;
B. X,Y一定独立;
C. DXY=DX DY;
D. D(X-Y)=DX-DY。
题目解答
答案
A. X,Y一定不相关;
解析
考查要点:本题主要考查随机变量的协方差、相关性与独立性的关系,以及方差的性质。
解题核心思路:
- 协方差与相关性的关系:当协方差为0时,随机变量不相关;但不相关不一定独立,独立是更强的条件。
- 方差的运算性质:需注意方差的线性性质及乘积的方差展开形式。
- 排除法验证选项:逐一分析各选项是否符合题设条件。
破题关键点:
- 关键结论:由 $E(XY) = E(X)E(Y)$ 可推出 $X$ 与 $Y$ 不相关(协方差为0),但无法确定独立性。
- 易错点:混淆“不相关”与“独立”的关系,或错误应用方差公式。
条件分析:
已知 $E(XY) = E(X)E(Y)$,根据协方差定义:
$\text{Cov}(X,Y) = E(XY) - E(X)E(Y) = 0.$
因此,$X$ 与 $Y$ 的相关系数 $\rho_{X,Y} = \frac{\text{Cov}(X,Y)}{\sqrt{D(X)D(Y)}} = 0$,即 $X$ 与 $Y$ 不相关(选项A正确)。
选项逐一分析:
-
选项B(独立):
- 独立 $\Rightarrow$ 不相关,但反之不成立。题目未说明 $X$ 和 $Y$ 的分布类型(如正态分布),因此无法推导出独立性,选项B错误。
-
选项C($D(XY) = D(X)D(Y)$):
- 方差的乘积公式仅在 $X$ 和 $Y$ 独立时成立。题目中仅知不相关,无法保证独立,因此选项C不一定成立。
-
选项D($D(X-Y) = D(X) - D(Y)$):
- 方差性质:$D(X-Y) = D(X) + D(Y) - 2\text{Cov}(X,Y)$。
- 由 $\text{Cov}(X,Y) = 0$,得 $D(X-Y) = D(X) + D(Y)$,与选项D矛盾,故选项D错误。