题目
【题目】设随机变量X与Y相互独立,D(X)=4,D(Y)=2,则D(3X-2Y)等于?
【题目】设随机变量X与Y相互独立,D(X)=4,D(Y)=2,则D(3X-2Y)等于?
题目解答
答案
【解析】随机变量X与Y相互独立,故D(XY)=0D(X)=4,D(Y)=2,则有D(3X-2Y)=D(3X)+D(-2Y)=9DX+4DY=44
解析
考查要点:本题主要考查方差的性质,特别是独立随机变量的线性组合方差计算。
解题核心思路:
- 独立随机变量的协方差为0,因此方差的线性组合中交叉项消失。
- 利用公式 $D(aX + bY) = a^2D(X) + b^2D(Y)$ 直接计算。
破题关键点:
- 明确独立性条件下的协方差性质。
- 正确应用方差的线性性质,注意系数的平方处理。
根据方差的性质,当随机变量 $X$ 与 $Y$ 相互独立时,协方差 $\text{Cov}(X, Y) = 0$。因此,对于线性组合 $3X - 2Y$,其方差计算如下:
步骤1:展开方差表达式
$D(3X - 2Y) = D(3X) + D(-2Y) + 2 \cdot \text{Cov}(3X, -2Y)$
步骤2:利用独立性简化协方差
由于 $X$ 与 $Y$ 独立,$\text{Cov}(3X, -2Y) = 3 \cdot (-2) \cdot \text{Cov}(X, Y) = 0$,因此上式简化为:
$D(3X - 2Y) = D(3X) + D(-2Y)$
步骤3:计算各部分方差
根据方差的线性性质:
$D(3X) = 3^2 D(X) = 9 \cdot 4 = 36$
$D(-2Y) = (-2)^2 D(Y) = 4 \cdot 2 = 8$
步骤4:合并结果
$D(3X - 2Y) = 36 + 8 = 44$