题目
[判断题]4分25.设二维随机变量的联合分布律如下:}X&1&2Y&0&0.15&0.150&0.35&0.35,则X,Y独立().A.正确B.错误
[判断题]4分
25.设二维随机变量的联合分布律如下:$\begin{bmatrix}X&1&2\\Y&0&0.15&0.15\\0&0.35&0.35\end{bmatrix}$,则X,Y独立().
A.正确
B.错误
题目解答
答案
为了判断二维随机变量 $X$ 和 $Y$ 是否独立,我们需要检查联合分布律是否可以表示为 $X$ 的边缘分布律和 $Y$ 的边缘分布律的乘积。即,对于所有 $x$ 和 $y$,是否满足 $P(X = x, Y = y) = P(X = x) \cdot P(Y = y)$。
首先,我们计算 $X$ 的边缘分布律。 $X$ 的可能取值为 1 和 2。
- $P(X = 1) = P(X = 1, Y = 0) + P(X = 1, Y = 1) = 0.35 + 0.15 = 0.5$
- $P(X = 2) = P(X = 2, Y = 0) + P(X = 2, Y = 1) = 0.35 + 0.15 = 0.5$
所以, $X$ 的边缘分布律为:
\[
\begin{array}{c|cc}
X & 1 & 2 \\
\hline
P & 0.5 & 0.5 \\
\end{array}
\]
接下来,我们计算 $Y$ 的边缘分布律。 $Y$ 的可能取值为 0 和 1。
- $P(Y = 0) = P(X = 1, Y = 0) + P(X = 2, Y = 0) = 0.35 + 0.35 = 0.7$
- $P(Y = 1) = P(X = 1, Y = 1) + P(X = 2, Y = 1) = 0.15 + 0.15 = 0.3$
所以, $Y$ 的边缘分布律为:
\[
\begin{array}{c|cc}
Y & 0 & 1 \\
\hline
P & 0.7 & 0.3 \\
\end{array}
\]
现在,我们检查联合分布律是否可以表示为边缘分布律的乘积。
- $P(X = 1, Y = 0) = 0.35$
\[
P(X = 1) \cdot P(Y = 0) = 0.5 \cdot 0.7 = 0.35
\]
所以, $P(X = 1, Y = 0) = P(X = 1) \cdot P(Y = 0)$。
- $P(X = 1, Y = 1) = 0.15$
\[
P(X = 1) \cdot P(Y = 1) = 0.5 \cdot 0.3 = 0.15
\]
所以, $P(X = 1, Y = 1) = P(X = 1) \cdot P(Y = 1)$。
- $P(X = 2, Y = 0) = 0.35$
\[
P(X = 2) \cdot P(Y = 0) = 0.5 \cdot 0.7 = 0.35
\]
所以, $P(X = 2, Y = 0) = P(X = 2) \cdot P(Y = 0)$。
- $P(X = 2, Y = 1) = 0.15$
\[
P(X = 2) \cdot P(Y = 1) = 0.5 \cdot 0.3 = 0.15
\]
所以, $P(X = 2, Y = 1) = P(X = 2) \cdot P(Y = 1)$。
由于对于所有 $x$ 和 $y$, $P(X = x, Y = y) = P(X = x) \cdot P(Y = y)$ 都成立,因此 $X$ 和 $Y$ 独立。
答案是 $\boxed{A}$。
解析
本题考查二维随机变量独立性的判断。解题思路是先根据联合分布律分别计算出随机变量 $X$ 和 $Y$ 的边缘分布律,然后验证对于所有的 $x$ 和 $y$ 是否都满足 $P(X = x, Y = y) = P(X = x) \cdot P(Y = y)$,若满足则 $X$ 和 $Y$ 独立,否则不独立。
步骤一:计算 $X$ 的边缘分布律
$X$ 的可能取值为 $1$ 和 $2$。
- $P(X = 1) = P(X = 1, Y = 0) + P(X = 1, Y = 1)=0.35 + 0.15 = 0.5$
- $P(X = 2) = P(X = 2, Y = 0) + P(X = 2, Y = 1)=0.35 + 0.15 = 0.5$
所以,$X$ 的边缘分布律为:
$\begin{array}{c|cc}X & 1 & 2 \\\hlineP & 0.5 & 0.5 \\\end{array}$
步骤二:计算 $Y$ 的边缘分布律
$Y$ 的可能取值为 $0$ 和 $1$。
- $P(Y = 0) = P(X = 1, Y = 0) + P(X = 2, Y = 0)=0.35 + 0.35 = 0.7$
- $P(Y = 1) = P(X = 1, Y = 1) + P(X = 2, Y = 1)=0.15 + 0.15 = 0.3$
所以,$Y$ 的边缘分布律为:
$\begin{array}{c|cc}Y & 0 & 1 \\\hlineP & 0.7 & 0.3 \\\end{array}$
步骤三:验证独立性
- $P(X = 1, Y = 0) = 0.35$,$P(X = 1) \cdot P(Y = 0) = 0.5 \cdot 0.7 = 0.35$,所以 $P(X = 1, Y = 0) = P(X = 1) \cdot P(Y = 0)$。
- $P(X = 1, Y = 1) = 0.15$,$P(X = 1) \cdot P(Y = 1) = 0.5 \cdot 0.3 = 0.15$,所以 $P(X = 1, Y = 1) = P(X = 1) \cdot P(Y = 1)$。
- $P(X = 2, Y = 0) = 0.35$,$P(X = 2) \cdot P(Y = 0) = 0.5 \cdot 0.7 = 0.35$,所以 $P(X = 2, Y = 0) = P(X = 2) \cdot P(Y = 0)$。
- $P(X = 2, Y = 1) = 0.15$,$P(X = 2) \cdot P(Y = 1) = 0.5 \cdot 0.3 = 0.15$,所以 $P(X = 2, Y = 1) = P(X = 2) \cdot P(Y = 1)$。
由于对于所有 $x$ 和 $y$,$P(X = x, Y的排版和清晰的逻辑。) = P(X = x) \cdot P(Y = y)$ 都成立,因此 $X$ 和 $Y$ 独立。