设随机变量X₁,X₂,…,Xₙ相互独立,且都服从正态分布X_(i) sim N(mu_(i),sigma_(i)^2),i=1,2,…n,则它们的线性组合sum_(i=1)^nc_(i)X_(i)服从正态分布A 对B 错A. 对B. 错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
解析
本题考查正态分布的性质。解题思路是依据正态分布的一个重要性质:任意多个相互独立的正态随机变量的线性组合仍然服从正态分布。
已知随机变量$X_{i} \sim N(\mu_{i},\sigma_{i}^{2})$,$i = 1,2,\cdots,n$,且$X_1,X_2,\cdots,X_n$相互独立,$c_1,c_2,\cdots,c_n$为常数。
根据正态分布线性组合的性质,线性组合$Y=\sum_{i = 1}^{n}c_{i}X_{i}$服从正态分布,其均值为$E(Y)=E(\sum_{i = 1}^{n}c_{i}X_{i})$。
由期望的线性性质$E(aX + bY)=aE(X)+bE(Y)$($a,b$为常数,$X,Y$为随机变量)可得:
$E(Y)=E(\sum_{i = 1}^{n}c_{i}X_{i})=\sum_{i = 1}^{n}c_{i}E(X_{i})$
因为$E(X_{i})=\mu_{i}$,所以$E(Y)=\sum_{i = 1}^{n}c_{i}\mu_{i}$。
其方差为$D(Y)=D(\sum_{i = 1}^{n}c_{i}X_{i})$。
由于$X_1,X_2,\cdots,X_n$相互独立,根据方差的性质$D(aX + bY)=a^{2}D(X)+b^{2}D(Y)$($a,b$为常数,$X,Y$为相互独立的随机变量)可得:
$D(Y)=D(\sum_{i = 1}^{n}c_{i}X_{i})=\sum_{i = 1}^{n}c_{i}^{2}D(X_{i})$
又因为$D(X_{i})=\sigma_{i}^{2}$,所以$D(Y)=\sum_{i = 1}^{n}c_{i}^{2}\sigma_{i}^{2}$。
即$\sum_{i = 1}^{n}c_{i}X_{i}\sim N(\sum_{i = 1}^{n}c_{i}\mu_{i},\sum_{i = 1}^{n}c_{i}^{2}\sigma_{i}^{2})$,所以它们的线性组合$\sum_{i = 1}^{n}c_{i}X_{i}$服从正态分布。