设X Y相互独立 同服从正态分布N(0 σ2) 又 ξ=aX+bY η=aX-bY

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设X,Y相互独立,同服从正态分布N(0,σ2),又

  ξ=aX+bY,η=aX-bY

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答案解析

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  • X~N(0,σ2),Y~N(0,σ2),故
       EX=EY=0,DX=DY=σ2
       Eξ=aEX+bEY=0,Eη=aEX-bEY=0
      由于X,Y相互独立,所以aX与bY也相互独立,故有
       Dξ=a2DX+b2DY=(a2+b2)σ2,
       Dη=a2DX+b2DY=(a2+b2)σ2
       南协方差的性质知,
       cov(ξ,η)=cov(aX+bY,aX-bY)
       =a2cov(X,X)-abcov(X,Y)+bacov(Y,X)-b2cov(Y,Y)
       =a2DX-b2DY=(a2-b2)σ2,
       所以
       latex.action?latex=z4Ffe86%2Bzrd9PVxmcmFje2NvdijOvizOtyl9e1xzcXJ0e0RYRFl9fT1cZnJhY3soYV57Mn0tYl57%0D%0AMn0pz4NeezJ9fXsoYV57Mn0rYl57Mn0pz4NeezJ9fT1cZnJhY3thXnsyfS1iXnsyfX17YV57Mn0r%0D%0AYl57Mn19$当|a|=|b|时,ρξη=0,ξ,η不相关;当|a|≠|b|时,ρξη≠0,ξ,η相关
       由于X,Y都服从正态分布且相互独立,ξ,η都是X,Y的线性组合,所以ξ,η都服从正态分布N[0,(a2+b2)σ2],在正态分布中,不相关与独立是等价的,所以当|a|=|b|时,ξ,η是相互独立的,|a|≠|b|时,ξ,η是不独立的$当ξ,η相互独立时,即a2=b2时,ξ~N(0,2a2σ2),η~N(0,2a2σ2),
       latex.action?latex=z4Zfe86%2BfShzKT1cZnJhY3sxfXtcc3FydHsyz4B9XHNxcnR7Mn18YXzPg31lXnstXGZyYWN7c157%0D%0AMn19ezRhXnsyfc%2BDXnsyfX19
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