题目
4.(单选题,4.0分) 设随机变量X~N(0,1),Y~N(1,4),且 rho_(XY)=-(1)/(2),设 Z=(1)/(3)X+(1)/(2)Y,则D(Z)=()。A. 7/9B. 4C. 10/9D. 3
4.(单选题,4.0分) 设随机变量X~N(0,1),Y~N(1,4),且 $\rho_{XY}=-\frac{1}{2}$,设 $Z=\frac{1}{3}X+\frac{1}{2}Y$,则D(Z)=()。
A. 7/9
B. 4
C. 10/9
D. 3
题目解答
答案
A. 7/9
解析
考查要点:本题主要考查随机变量线性组合的方差计算,涉及正态分布的性质及相关系数的应用。
解题核心思路:
- 方差公式:对于线性组合 $Z = aX + bY$,其方差公式为
$D(Z) = a^2D(X) + b^2D(Y) + 2ab\rho_{XY}\sqrt{D(X)D(Y)}.$ - 参数提取:根据题目给出的分布参数和相关系数,代入公式计算即可。
破题关键点:
- 正确识别方差和相关系数:$X \sim N(0,1)$ 的方差为 $1$,$Y \sim N(1,4)$ 的方差为 $4$,相关系数 $\rho_{XY} = -\frac{1}{2}$。
- 系数代入:注意系数 $a = \frac{1}{3}$ 和 $b = \frac{1}{2}$ 的平方及交叉项的符号。
根据方差公式:
$D(Z) = \left(\frac{1}{3}\right)^2 \cdot 1 + \left(\frac{1}{2}\right)^2 \cdot 4 + 2 \cdot \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{2} \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) \cdot \sqrt{1 \cdot 4}.$
分步计算:
- 第一项:
$\left(\frac{1}{3}\right)^2 \cdot 1 = \frac{1}{9}.$ - 第二项:
$\left(\frac{1}{2}\right)^2 \cdot 4 = \frac{1}{4} \cdot 4 = 1.$ - 第三项:
$2 \cdot \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{2} \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) \cdot 2 = -\frac{1}{3}.$
总和:
$D(Z) = \frac{1}{9} + 1 - \frac{1}{3} = \frac{1}{9} + \frac{9}{9} - \frac{3}{9} = \frac{7}{9}.$