题目
【单选题】对于两个随机变量 X 和 Y ,若E(XY)=E(X)E(Y),则A. X 与Y相互独立B. X 与Y不相互独立C. D (XY)=D(X)D(Y)D. D (X+Y)=D(X)+D(Y)
【单选题】对于两个随机变量 X 和 Y ,若E(XY)=E(X)E(Y),则
A. X 与Y相互独立
B. X 与Y不相互独立
C. D (XY)=D(X)D(Y)
D. D (X+Y)=D(X)+D(Y)
题目解答
答案
D. D (X+Y)=D(X)+D(Y)
解析
考查要点:本题主要考查随机变量的协方差与方差性质,以及独立性与不相关的关系。
解题核心思路:
- 协方差为零的条件(即$E(XY)=E(X)E(Y)$)说明随机变量$X$和$Y$不相关,但不必然独立。
- 方差的性质:$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y)$。当$\text{Cov}(X,Y)=0$时,方差可加。
- 排除法分析选项,结合独立性与不相关的区别,验证各选项的正确性。
破题关键点:
- 独立性与不相关的区别:独立必不相关,但不相关不一定独立。
- 方差可加性:仅当协方差为零时,和的方差等于方差之和。
条件分析:
题目给出$E(XY) = E(X)E(Y)$,即$\text{Cov}(X,Y) = E(XY) - E(X)E(Y) = 0$。此时$X$与$Y$不相关,但无法确定是否独立。
选项逐一分析:
-
选项A($X$与$Y$独立):
不相关(协方差为零)不必然独立,可能存在非线性依赖关系。因此选项A错误。 -
选项B($X$与$Y$不独立):
协方差为零时,$X$与$Y$可能独立(若联合分布是正态分布等),也可能不独立。因此选项B错误。 -
选项C($D(XY) = D(X)D(Y)$):
仅当$X$与$Y$独立时,$D(XY) = D(X)D(Y) + [E(X)]^2 D(Y) + [E(Y)]^2 D(X)$。题目未给出独立性,因此选项C错误。 -
选项D($D(X+Y) = D(X) + D(Y)$):
根据方差性质:
$D(X+Y) = D(X) + D(Y) + 2\text{Cov}(X,Y).$
由于$\text{Cov}(X,Y)=0$,可得$D(X+Y) = D(X) + D(Y)$,因此选项D正确。