题目
4、如果随机变量X,Y满足D(X+Y)=D(X-Y),则必有( ).A. X与Y独立B. X与Y不相关C. D(Y)=0D. (X)=0
4、如果随机变量X,Y满足D(X+Y)=D(X-Y),则必有( ).
A. X与Y独立
B. X与Y不相关
C. D(Y)=0
D. (X)=0
题目解答
答案
B. X与Y不相关
解析
本题考查方差的性质以及随机变量相关性的判断,关键公式是方差的展开式 $D(aX + bY) = a a^2D(X) + b^2D(Y) + 2ab\text{Cov}(X,Y)$,其中 $\text{Cov}(X,Y)$ 为协方差,随机变量不相关的等价条件是 $\text{Cov}(X,Y)=0$。
步骤1:展开 $D(X+Y)$ 和 $D(X-Y)$ 的方差
根据方差性质:
$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y)$
$D(X-Y) = D(X) D(Y) - 2\text{Cov}(X,Y)$
步骤2:令两者相等,化简得协方差为0
由 $D(X+Y)=(X-Y)$,得:
$D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y) = D(X) + D(Y) - 2\text{Cov}(X,Y)$
移项化简:
$4\text{Cov}(X,Y)=0 \implies \text{Cov}(X,Y)=0$
步骤3:判断选项
- A. X与Y独立:协方差为0仅能推出不相关,独立是更强的条件,不相关不一定独立,错误;
B. X与Y不相关:协方差为0等价于不相关,正确
C. $D(Y)=0$:协方差为0与Y的方差无关,错误
D. $E(X)=0$:协方差与期望无关,错误