题目
设随机变量X~U(0,3),随机变量Y服从参数为2的泊松分布,且X与Y协方差为-1,则D(2X-Y+1)=()A. 1B. 5C. 9D. 12
设随机变量X~U(0,3),随机变量Y服从参数为2的泊松分布,且X与Y协方差为-1,则D(2X-Y+1)=()
A. 1
B. 5
C. 9
D. 12
题目解答
答案
C. 9
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,涉及均匀分布、泊松分布的方差公式,以及协方差的应用。
解题核心思路:
- 分解方差表达式:利用方差的线性性质,将$D(2X - Y + 1)$转化为$D(2X - Y)$。
- 计算各部分方差:分别求出$D(X)$和$D(Y)$,其中$X$服从均匀分布,$Y$服从泊松分布。
- 处理协方差项:根据协方差公式,结合题目给出的协方差值,代入计算。
破题关键点:
- 均匀分布的方差公式:$D(X) = \frac{(b-a)^2}{12}$。
- 泊松分布的方差性质:$D(Y) = \lambda$。
- 协方差项的符号处理:注意系数和协方差符号的乘积关系。
步骤1:分解方差表达式
根据方差的性质,常数项不影响方差,因此:
$D(2X - Y + 1) = D(2X - Y)$
步骤2:展开方差表达式
利用方差的线性性质:
$D(2X - Y) = 2^2D(X) + (-1)^2D(Y) + 2 \cdot 2 \cdot (-1) \cdot \text{Cov}(X, Y)$
步骤3:计算各部分方差
- 均匀分布$X \sim U(0,3)$的方差:
$D(X) = \frac{(3-0)^2}{12} = \frac{9}{12} = \frac{3}{4}$ - 泊松分布$Y \sim \text{Pois}(2)$的方差:
$D(Y) = \lambda = 2$
步骤4:代入协方差值
题目给出$\text{Cov}(X, Y) = -1$,代入协方差项:
$2 \cdot 2 \cdot (-1) \cdot (-1) = 4$
步骤5:综合计算
将所有结果代入展开式:
$D(2X - Y) = 4 \cdot \frac{3}{4} + 1 \cdot 2 + 4 = 3 + 2 + 4 = 9$