两个独立的期望相乘转化为方差,表达式以及推导过程是什么
时间: 2024-03-29 18:34:35 浏览: 24
假设 $X$ 和 $Y$ 是两个独立的随机变量,$E(X)$ 和 $E(Y)$ 分别是它们的期望值,则它们的乘积 $XY$ 的期望值为 $E(XY)=E(X) \cdot E(Y)$。
接下来,我们可以通过以下方式推导出它们的方差:
$$
\begin{aligned}
Var(XY) &= E[(XY)^2] - [E(XY)]^2 \\
&= E[X^2Y^2] - [E(X) \cdot E(Y)]^2 \\
&= E[X^2] \cdot E[Y^2] - [E(X)]^2 \cdot [E(Y)]^2 \\
&= Var(X) \cdot Var(Y) + [E(X)]^2 \cdot Var(Y) + [E(Y)]^2 \cdot Var(X)
\end{aligned}
$$
因此,我们得到了 $XY$ 的方差的表达式为 $Var(XY) = Var(X) \cdot Var(Y) + [E(X)]^2 \cdot Var(Y) + [E(Y)]^2 \cdot Var(X)$。
相关问题
E[X]E[Y]两个期望相乘,将此表达式转化为两个方差以及系数相乘的形式,给出表达式及方程
根据科研论文《Covariance and Correlation》中的公式,我们可以将两个随机变量X和Y的期望相乘的式子表示为:
E[X]E[Y] = Cov[X, Y] + E[X]E[Y]
其中Cov[X, Y]表示X和Y的协方差,即:
Cov[X, Y] = E[(X - E[X])(Y - E[Y])]
进一步地,我们可以将协方差表示为两个方差和相关系数的乘积形式:
Cov[X, Y] = ρ[X, Y]σ[X]σ[Y]
其中,ρ[X, Y]是X和Y的相关系数,σ[X]和σ[Y]是X和Y的标准差。将协方差的这个表达式代入原式中,得到:
E[X]E[Y] = ρ[X, Y]σ[X]σ[Y] + E[X]E[Y]
移项,可以得到:
ρ[X, Y] = (E[X]E[Y] - E[X]E[Y]) / (σ[X]σ[Y])
即:
ρ[X, Y] = 0
因此,当X和Y的期望相乘时,它们的相关系数为0。
E[X]E[Y]两个期望相乘,将此表达式转化为两个方差相乘的形式,给出表达式
可以使用科氏不等式将 E[X]E[Y] 转化为两个方差的形式:
Var[X]Var[Y] = E[(X - E[X])^2]E[(Y - E[Y])^2]
= E[X^2 - 2XE[X] + E[X]^2]E[Y^2 - 2YE[Y] + E[Y]^2]
= E[X^2]E[Y^2] - 2E[X]E[Y]E[XY] + E[X]^2E[Y]^2
= E[X^2]E[Y^2] - E[XY]^2
其中 E[XY] 表示 X 和 Y 的协方差。因此,E[X]E[Y] 可以表示为:
E[X]E[Y] = (E[XY] + E[X]E[Y]) / 2 + (E[XY] - E[X]E[Y]) / 2
= (E[XY] + E[X]E[Y]) / 2 + Cov[X, Y]
相关推荐
![docx](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083331.png)
![doc](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083327.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)