题目
16(5分) 若随机变量X,Y相互独立,则下列选项中正确的是 ()-|||-A. D(X+2Y)=D(X)+2D(Y) B. E(XY)=E(X)+E(Y)-|||-C. (X-3Y)=D(X)+3D(Y D. D(X-Y)=D(X)+D(Y)

题目解答
答案
D. D(X-Y)=D(X)+D(Y)
解析
本题主要考察随机变量独立性的性质,包括数学期望和方差的运算规则,具体解析如下:
选项A:$D(X+2Y)=D(X)+2D(Y)$
方差的性质:对于任意随机变量$X$和常数$a$,有$D(aX)=a^2D(X)$。
因此,$D(X+2Y)=D(X)+D(2Y)=D(X)+(2^2)D(Y)=D(X)+4D(Y)$,而非$D(X)+2D(Y)$。选项A错误。
选项B:$E(XY)=E(X)+E(Y)$
随机变量独立时,$E(XY)=E(X)E(Y)$(乘积的期望等于期望的乘积),但$E(X)E(Y)$不一定等于$E(X)+E(Y)$(例如$X\sim B(1,0.5)$,$Y\sim B(1,0.5)$,则$E(XY)=0.25$,$E(X)+E(Y)=1$,显然不等)。选项B错误。
选项C:$D(X-3Y)=D(X)+3D(Y)$
同理,$D(X-3Y)=D(X)+D(-3Y)=D(X)+(-3)^2D(Y)=D(X)+9D(Y)$,而非$D(X)+3D(Y)$。选项C错误。
选项D:$D(X-Y)=D(X)+D(Y)$
方差的性质:若$X$与$Y$独立,则$D(X\pm Y)=D(X)+D(Y)$。
验证:$D(X-Y)=D(X)+D(-Y)=D(X)+(-1)^2D(Y)=D(X)+D(Y)$。选项D正确。