题目
设二维随机变量(X,Y)sim N(mu,mu,sigma^2,sigma^2,0),则E(XY^2)=()A. mu^3B. mu^2+sigma^2C. mu(mu^2+sigma^2)D. 0
设二维随机变量$(X,Y)\sim N(\mu,\mu,\sigma^2,\sigma^2,0)$,则$E(XY^2)=$()
A. $\mu^3$
B. $\mu^2+\sigma^2$
C. $\mu(\mu^2+\sigma^2)$
D. $0$
题目解答
答案
C. $\mu(\mu^2+\sigma^2)$
解析
本题考查二维正态分布的性质以及数学期望的计算。解题思路是先根据二维正态分布的性质判断$X$与$Y$的独立性,再利用独立性和数学期望的性质将$E(XY^2)$进行转化,最后分别计算$E(X)$和$E(Y^2)$的值。
- 判断$X$与$Y$的独立性:
已知二维随机变量\\((X,Y)\sim N(\mu,\mu,\sigma^2,\sigma^2,0)\),其中$\rho = 0$,根据二维正态分布的性质:若二维随机变量$(X,Y)$服从二维正态分布$N(\mu_1,\mu_2,\sigma_1^2,\sigma_2^2,\rho)$,当$\rho = 0$时,$X$与$Y$相互独立。所以$X$与$Y$相互独立。 - 利用独立性化简$E(XY^2)$:
因为$X$与$Y$相互独立,根据数学期望的性质:若$X$与$Y$相互独立,则$E(XY)=E(X)E(Y)$,可得$E(XY^2)=E(X)E(Y^2)$。 - 计算$E(X)$的值:
已知$X\sim N(\mu,\sigma^2)$,根据正态分布的数学期望性质:若随机变量$X$服从正态分布$N(\mu,\sigma^2)$,则$E(X)=\mu$,所以$E(X)=\mu$。 - 计算$E(Y^2)$的值:
已知$Y\sim N(\mu,\sigma^2)$,根据方差的计算公式$D(Y)=E(Y^2)-[E(Y)]^2$,可得$E(Y^2)=D(Y)+[E(Y)]^2$。
又因为$E(Y)=\mu$,$D(Y)=\sigma^2$,所以$E(Y^2)=\sigma^2+\mu^2$。 - 计算$E(XY^2)$的值:
将$E(X)=\mu$和$E(Y^2)=\sigma^2+\mu^2$代入$E(XY^2)=E(X)E(Y^2)$,可得$E(XY^2)=\mu(\mu^2+\sigma^2)$。