请写出下列题的答案并解释计算过程和原因:设随机变量(X,Y)~N(1,2,3,4,0),设Z=2X-Y+1,则D(Z)=
时间: 2024-06-05 11:13:24 浏览: 213
首先需要计算出Z的期望值E(Z):
E(Z) = E(2X - Y + 1)
= 2E(X) - E(Y) + 1
= 2 * 2 + 1 * (1/5 + 2/5 + 3/5 + 4/5) - 1
= 4 + 2/5 - 1
= 3.4
接着需要计算Z的方差Var(Z):
Var(Z) = Var(2X - Y + 1)
= 4Var(X) + Var(Y) + 2Cov(X,Y)
其中,Var(X) = Var(Y) = 2.9167(可以通过计算公式Var(X) = E(X^2) - [E(X)]^2来得到),而Cov(X,Y)需要先计算出它们的相关系数:
ρ(X,Y) = Cov(X,Y) / [σ(X) * σ(Y)]
= Cov(X,Y) / (sqrt(2.9167) * sqrt(2.9167))
= Cov(X,Y) / 2.9167^(1/2)
由于(X,Y)的分布是正态分布,因此可以利用相关系数和协方差的公式来计算Cov(X,Y):
Cov(X,Y) = ρ(X,Y) * σ(X) * σ(Y)
= -0.2 * 2.9167^(1/2) * 2.9167^(1/2)
= -1.1667
于是,将上述数值代入Var(Z)的公式中,得到:
Var(Z) = 4 * 2.9167 + 2.9167 + 2 * (-1.1667)
= 9.6667
因此,D(Z) = sqrt(Var(Z)) = sqrt(9.6667) ≈ 3.11。
解释计算过程和原因:题目中给定了(X,Y)的分布是正态分布,因此可以利用正态分布的公式来计算Z的期望值和方差。具体来说,Z的期望值可以用线性变换的公式进行计算,而Z的方差则需要利用线性变换的公式和协方差的公式进行计算。最后,Z的标准差就是方差的平方根,即D(Z) = sqrt(Var(Z))。
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