概率论 关于方差和数学期望的基本性质的一个问题

我们知道对于任意常数C有E(C)=C
那么如果对于任意常数XY是否有E(XY)=XY=E(X)E(Y)?
如果是的话就有以下问题了,对于任意两个随机变量X和Y有
D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2E{E(XY)-E(X)E(Y)},特别的,当X和Y独立时有D(X+Y)=D(X)+D(Y),如果上述成立的话独立性不久混淆了吗?
我知道之前说的X和Y是常数,而现在说的X和Y是变量,但是证明D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2E{E(XY)-E(X)E(Y)}的时候就把X和Y当作了常数来看待,所以有X=E(X),Y=E(Y),才有了XY=E(XY)才能得到上述结论,我纠结的地方就是在于这里,为什么XY不能等价成E(X)E(Y),反正X和Y不都是常数么,为什么不能分开分别进行变化?

我觉得楼主概念有错误,两个随机变量之和的方差公式是D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2E{E(XY)-E(X)E(Y)}是没错的,或者确切地说,是D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2{E(XY)-E(X)E(Y)},大括号就是随机变量(不一定是常数)的协方差cov(X,Y)。而且,楼主说当两个随机变量相互独立时,D(X+Y)=D(X)+D(Y)也是完全正确的。但是,接下来逻辑就有错误了,两个随机变量独立时的公式D(X+Y)=D(X)+D(Y)是由原始公式D(X+Y)=D(X)+D(Y)+2E{E(XY)-E(X)E(Y)}得来的,但是一定是因为“把X和Y看成常数来对待”得到的吗?这是关键。实际上,当两个随机变量X和Y独立时,就有公式E(XY)= E(X)E(Y),从而有“当随机变量X和Y独立时,D(X+Y)=D(X)+D(Y)”这样一个结论。不知解答是否令楼主满意?追问

我用红笔标出的部分就是我的疑问所在X=E(X)是因为把X当成了常数来处理,同样的,XY变成E(XY)也是这个原因,那么对于常数XY,我们可不可以把它变成E(X)E(Y)?因为XY分别为常数

追答

请楼主仔细看证明过程(就是你用红色粗线标记的两行),第一个等号后边大括号中的几项外面是有“E”的,也就是求期望运算。但是第二个等号后边大括号外面已经没有求期望运算“E”了,这时候已经将求期望运算作用到每一项了。而不是你理解的 E(X)=X, E(Y)=Y 以及E(XY)=XY。
下面回答你的第二个小疑问,就是“那么对于常数XY,我们可不可以把它变成E(X)E(Y)?”。答案是肯定的,这时候对于常数求期望等于常数本身,所以E(XY)=XY=x*Y=E(X)*E(Y) (因为均为常数,所以此时满足 E(X)=X, E(Y)=Y 以及E(XY)=XY)。

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第1个回答  2014-02-16
提问者对随机变量的认识有误区。只要E(X)存在,X=E(X)就是一个事件。这和X是常数(意思是X服从单点分布)不是一回事儿。本回答被网友采纳
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