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统计
题目

13.设随机变量X与Y相互独立,且 approx N(1,2) approx N(0,1), 令随机变量 =2x-Y+3,-|||-则 Z~ __

题目解答

答案

解析

本题考查相互独立的正态随机变量的线性组合的分布。解题思路是先明确正态分布的性质,即相互独立的正态随机变量的线性组合仍服从正态分布,然后分别计算线性组合后的随机变量的期望和方差,最后根据期望和方差确定其正态分布的参数。

  1. 确定$Z$服从正态分布:
    已知随机变量$X$与$Y$相互独立,且$X\sim N(1,2)$,$Y\sim N(0,1)$,根据相互独立的正态随机变量的线性组合仍服从正态分布,可知$Z = 2X - Y + 3$服从正态分布,即$Z\sim N(\mu,\sigma^{2})$,其中$\mu = E(Z)$,$\sigma^{2}=D(Z)$。
  2. 计算$Z$的期望$E(Z)$:
    根据期望的性质$E(aX + bY + c)=aE(X)+bE(Y)+c$($a,b,c$为常数),对于$Z = 2X - Y + 3$,有:
    $E(Z)=E(2X - Y + 3)=2E(X)-E(Y)+3$
    已知$E(X)=1$,$E(Y)=0$,代入上式可得:
    $E(Z)=2\times1 - 0 + 3=5$
  3. 计算$Z$的方差$D(Z)$:
    根据方差的性质$D(aX + bY + c)=a^{2}D(X)+b^{2}D(Y)$($a,b,c$为常数,$X$与$Y$相互独立),对于$Z = 2X - Y + 3$,有:
    $D(Z)=D(2X - Y + 3)=2^{2}D(X)+(-1)^{2}D(Y)$
    已知$D(X)=2$,$D(Y)=1$,代入上式可得:
    $D(Z)=4\times2 + 1=9$
  4. 确定$Z$的分布:
    由前面计算可知$E(Z)=5$,$D(Z)=9$,所以$Z\sim N(5,9)$。

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