题目
设 X sim N(2,1),Y sim N(-1,1),且 X 与 Y 相互独立,令 Z = 3X - 2Y - 6,则 Z sim ( )。A. N(2,1)B. N(1,1)C. N(2,13)D. N(1,5)
设 $X \sim N(2,1)$,$Y \sim N(-1,1)$,且 $X$ 与 $Y$ 相互独立,令 $Z = 3X - 2Y - 6$,则 $Z \sim ($ $)$。
A. $N(2,1)$
B. $N(1,1)$
C. $N(2,13)$
D. $N(1,5)$
题目解答
答案
C. $N(2,13)$
解析
考查要点:本题主要考查正态分布的线性组合性质,特别是独立正态变量的线性组合的均值和方差的计算。
解题核心思路:
- 正态分布的封闭性:独立正态变量的线性组合仍服从正态分布。
- 均值的线性性质:线性组合的均值等于各变量均值的线性组合。
- 方差的叠加性:独立变量的方差可直接相加,系数平方后乘以原方差。
破题关键点:
- 正确代入均值计算:注意系数符号对均值的影响。
- 独立变量方差叠加:忽略协方差项,仅计算各变量方差的加权和。
设 $X \sim N(2,1)$,$Y \sim N(-1,1)$,且 $X$ 与 $Y$ 独立,$Z = 3X - 2Y - 6$。
步骤1:计算均值 $E(Z)$
根据线性性质:
$\begin{aligned}E(Z) &= E(3X - 2Y - 6) \\&= 3E(X) - 2E(Y) - 6 \\&= 3 \times 2 - 2 \times (-1) - 6 \\&= 6 + 2 - 6 = 2.\end{aligned}$
步骤2:计算方差 $\text{Var}(Z)$
由于 $X$ 与 $Y$ 独立,协方差为0:
$\begin{aligned}\text{Var}(Z) &= \text{Var}(3X - 2Y - 6) \\&= 3^2 \text{Var}(X) + (-2)^2 \text{Var}(Y) + \text{Var}(-6) \\&= 9 \times 1 + 4 \times 1 + 0 \\&= 13.\end{aligned}$
结论:$Z \sim N(2, 13)$,对应选项 C。