题目
5.设X服从参数为2的泊松分布, =3x-2, 试求E(Y),D(Y),Cov(X,Y)-|||-及ρxy.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查泊松分布的期望与方差性质,以及随机变量线性变换后的期望、方差、协方差和相关系数的计算。
解题核心思路:
- 泊松分布的性质:若$X \sim \text{Poisson}(\lambda)$,则$E(X)=\lambda$,$D(X)=\lambda$。
- 线性变换的期望与方差:对于$Y=aX+b$,有$E(Y)=aE(X)+b$,$D(Y)=a^2D(X)$。
- 协方差与相关系数:利用协方差的线性性质$Cov(X, aX+b)=aD(X)$,以及相关系数公式$\rho_{XY}=\frac{Cov(X,Y)}{\sqrt{D(X)D(Y)}}$。
破题关键点:
- 直接应用公式:根据泊松分布的参数$\lambda=2$,直接写出$E(X)$和$D(X)$。
- 线性变换的性质:将$Y=3X-2$代入期望、方差公式。
- 协方差简化:利用协方差对线性组合的分解性质,避免直接计算协方差定义式。
1. 计算$E(Y)$
根据期望的线性性质:
$E(Y) = E(3X - 2) = 3E(X) - 2$
已知$X$服从参数为2的泊松分布,故$E(X)=2$,代入得:
$E(Y) = 3 \times 2 - 2 = 4$
2. 计算$D(Y)$
根据方差的线性性质(常数项对方差无影响):
$D(Y) = D(3X - 2) = 9D(X)$
泊松分布的方差$D(X)=2$,代入得:
$D(Y) = 9 \times 2 = 18$
3. 计算$Cov(X, Y)$
将$Y=3X-2$代入协方差公式:
$Cov(X, Y) = Cov(X, 3X - 2) = 3Cov(X, X) - Cov(X, 2)$
由于$Cov(X, 2)=0$(常数与随机变量协方差为0),且$Cov(X, X)=D(X)$,因此:
$Cov(X, Y) = 3D(X) = 3 \times 2 = 6$
4. 计算相关系数$\rho_{XY}$
根据相关系数公式:
$\rho_{XY} = \frac{Cov(X, Y)}{\sqrt{D(X)} \sqrt{D(Y)}} = \frac{6}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{18}}$
化简分母:
$\sqrt{2} \cdot \sqrt{18} = \sqrt{2 \times 18} = \sqrt{36} = 6$
因此:
$\rho_{XY} = \frac{6}{6} = 1$