设两个随机变量X,Y相互独立,且都服从均值为0、方差为12的正态分布,求随机变量|X-Y|的方差.
问题描述:
设两个随机变量X,Y相互独立,且都服从均值为0、方差为
的正态分布,求随机变量|X-Y|的方差. 1 2
答
令:Z=X-Y,
则由于X,Y相互独立,且服从正态分布,因而Z也服从正态分布,
且EZ=EX-EY=0-0=0,DZ=D(X-Y)=DX+DY=
+1 2
=1,1 2
因此,Z=X-Y~N(0,1),
∴E|X-Y|=E|Z|=
|z|
∫
+∞
−∞
e−1
2π
dz=z2 2
2
2π
ze−
∫
+∞
0
dz=−z2 2
e−4
2π
z2 2
=
|
+∞
0
,
2 π
又:D|X-Y|=D|Z|=E|Z|2-[E|Z|]2=EZ2-[E|Z|]2=DZ+[EZ]2-[E|Z|]2=1+0-[E|Z|]2=1-[E|Z|]2,
∴D|X−Y|=1−
.2 π
答案解析:先将X-Y的期望和方差计算出来,进而指出X-Y所服从的分布,再计算D|X-Y|.
考试点:正态分布的数学期望和方差.
知识点:将所要求的方差转化为已知的方差和期望来求,会减少计算量.此题当然也可以用方差的定义来求.