设随机变量X的概率分布密度为f(x)=12e-|x|,-∞<x<+∞.(1)求X的数学期望EX和方差DX.(2)求X与|X

2024-11-25 02:20:17
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回答1:


(1)E(x)=

xf(x)dx=
x
1
2
e?|x|
dx;
因为:x
1
2
e?|x|
为奇函数,积分区间为(-∞,+∞),关于0对称,因此:
E(X)=
xf(x)dx=
x
1
2
e?|x|
dx=0;
E(X2)=
x2f(x)dx=
x2
1
2
e?|x|
dx
=2
x2
1
2
e?|x|
dx(偶函数性质)
=
x2e-xdx
=
-x2de-x
=-x2e-x
|
-
e-xd(-x2)=
e-xdx2
=
2xe-xdx=
(-2x)de-x
=-2xe-x
|
-
e-xd(-2x)
=2
e-xdx
=-2e-x
|

=2.
因此:D(X)=E(X2)-[E(x)]2=2;
(2)E(X|X|)=
x|x|f(x)dx=
x|x|
1
2
e?|x|
dx=0.(奇函数性质)
根据协方差定义:
Cov(x,|x|)=E(X|X|)-E(X)E(|X|)=0-0=0;
因此,相关系数:
ρX,|X|=0.
故X与|X|不相关.
(3)X与|X|不独立.
因为:对于给定的0<a<+∞;
有(|X|<a)?(X<a)
所以P(|X|<a,X<a)=P(|X|<a).
由于:P(X<a)<1
P(|X|<a)?P(X<a)<P(|X|<a)?1<P(|X|<a)
因此:P(|X|<a,X<a)≠P(|X|<a)?P(X<a)
所以X与|X|不独立.
综合以上分析,可知,X的数学期望为0,方差为2.X与|X|不相关但不独立.