题目
[2016年] 设随机变量X与Y相互独立,且X~N(1,2),Y~N(1,4),则D(XY)=( ).A. 6B. 8C. 14D. 15
[2016年] 设随机变量X与Y相互独立,且X~N(1,2),Y~N(1,4),则D(XY)=( ).
A. 6
B. 8
C. 14
D. 15
题目解答
答案
C. 14
解析
考查要点:本题主要考查独立随机变量乘积的方差计算,需要结合方差的定义及独立变量的性质进行推导。
解题核心思路:
- 方差的定义:$D(XY) = E[(XY)^2] - [E(XY)]^2$。
- 独立变量的性质:若$X$与$Y$独立,则$E(XY) = E(X)E(Y)$,且$E(X^2Y^2) = E(X^2)E(Y^2)$。
- 方差与期望的关系:$E(X^2) = D(X) + [E(X)]^2$,同理$E(Y^2) = D(Y) + [E(Y)]^2$。
破题关键点:
- 正确展开$D(XY)$的表达式。
- 利用独立性简化期望的计算。
已知条件:
- $X \sim N(1, 2)$,即$E(X) = 1$,$D(X) = 2$。
- $Y \sim N(1, 4)$,即$E(Y) = 1$,$D(Y) = 4$。
- $X$与$Y$独立。
计算步骤:
-
计算$E(XY)$:
$E(XY) = E(X) \cdot E(Y) = 1 \cdot 1 = 1.$ -
计算$E(X^2)$和$E(Y^2)$:
$E(X^2) = D(X) + [E(X)]^2 = 2 + 1^2 = 3,$
$E(Y^2) = D(Y) + [E(Y)]^2 = 4 + 1^2 = 5.$ -
计算$E(X^2Y^2)$:
$E(X^2Y^2) = E(X^2) \cdot E(Y^2) = 3 \cdot 5 = 15.$ -
代入方差公式:
$D(XY) = E(X^2Y^2) - [E(XY)]^2 = 15 - 1^2 = 14.$