题目
若D(X)=25,D(Y)=36,ρxy=-0.5,则D(X-Y)=___
若D(X)=25,D(Y)=36,ρxy=-0.5,则D(X-Y)=___
题目解答
答案
答: 91
由公式计算
可得COV(X,Y)=-15
根据公式D(X-Y)=D(X)+D(Y)-2COV(X,Y)=25+36-2*(-15)=91
解析
考查要点:本题主要考查随机变量线性组合的方差计算,涉及协方差与相关系数的关系。
解题核心思路:
- 利用方差公式:对于两个随机变量$X$和$Y$,差的方差公式为$D(X-Y) = D(X) + D(Y) - 2\text{COV}(X,Y)$。
- 通过相关系数求协方差:已知相关系数$\rho_{XY}$时,协方差$\text{COV}(X,Y) = \rho_{XY} \cdot \sigma_X \cdot \sigma_Y$,其中$\sigma_X$和$\sigma_Y$分别为$X$和$Y$的标准差。
破题关键点:
- 正确代入公式:注意符号处理,尤其是协方差为负数时对最终结果的影响。
步骤1:计算协方差$\text{COV}(X,Y)$
- 已知$\rho_{XY} = -0.5$,$D(X) = 25$,$D(Y) = 36$,则标准差$\sigma_X = \sqrt{25} = 5$,$\sigma_Y = \sqrt{36} = 6$。
- 代入公式:
$\text{COV}(X,Y) = \rho_{XY} \cdot \sigma_X \cdot \sigma_Y = -0.5 \cdot 5 \cdot 6 = -15$
步骤2:计算$D(X-Y)$
- 根据方差公式:
$D(X-Y) = D(X) + D(Y) - 2\text{COV}(X,Y)$ - 代入已知值:
$D(X-Y) = 25 + 36 - 2 \cdot (-15) = 61 + 30 = 91$