题目
设随机变量X,Y相互独立,Xsim N(1,1),Ysim N(-1,2),则2X-Y的分布是A. N(3,6)B. N(3,4)C. N(3,1)D. 都不对
设随机变量$X,Y$相互独立,$X\sim N(1,1)$,$Y\sim N(-1,2)$,则$2X-Y$的分布是
A. $N(3,6)$
B. $N(3,4)$
C. $N(3,1)$
D. 都不对
题目解答
答案
A. $N(3,6)$
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后的均值和方差的计算。
解题核心思路:
- 独立正态变量的线性组合仍服从正态分布。
- 均值的线性组合:若 $X \sim N(\mu_X, \sigma_X^2)$,则 $aX + b \sim N(a\mu_X + b, a^2\sigma_X^2)$。
- 方差的叠加:若 $X$ 和 $Y$ 独立,则 $Var(aX \pm bY) = a^2 Var(X) + b^2 Var(Y)$。
破题关键:
将 $2X - Y$ 分解为 $2X$ 和 $-Y$ 的和,分别计算它们的均值和方差,再利用独立性叠加方差。
步骤1:计算 $2X$ 的分布
- $X \sim N(1, 1)$,则 $2X \sim N(2 \cdot 1, 2^2 \cdot 1) = N(2, 4)$。
步骤2:计算 $-Y$ 的分布
- $Y \sim N(-1, 2)$,则 $-Y \sim N(-(-1), (-1)^2 \cdot 2) = N(1, 2)$。
步骤3:求和 $2X - Y$ 的分布
- 因为 $X$ 和 $Y$ 独立,所以 $2X$ 和 $-Y$ 也独立。
- 均值:$E(2X - Y) = E(2X) + E(-Y) = 2 + 1 = 3$。
- 方差:$Var(2X - Y) = Var(2X) + Var(-Y) = 4 + 2 = 6$。
- 因此,$2X - Y \sim N(3, 6)$。