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概率论:相关性与独立性

文章目录 (一) X与Z是相关还是独立?(二) 相关性与独立性的关系1.相关性 (线性关系)相关系数 ρ X Y ρ_{XY} ρXY​ 2.独立性 (无任何关系)3.相关性与独立性的关系 (三) 独立可加性 (XY独立且同类型分布)

(一) X与Z是相关还是独立?

1.二维正态分布:X与Y独立 ⇦⇨ X与Y不相关,ρXY=0

2.判断X与Z关系:求Cov(X,Z) ①Cov(X,Z)=0:不相关 ②Cov(X,Z)≠0:相关

例题1:23李林四(三)9.

分析: ①原理:二维正态分布,不相关就是独立,独立就是不相关。 ②分析选项: A.是X与Z不独立,即X与Z相关。 B.是X与Z不相关 C.是Y与Z独立,即Y与Z不相关。D也是Y与Z不相关,显然C与D是一个意思。不选。只判断A、B ③判断X与Z是否独立/不相关:求Cov(X,Z),得出为0。X与Z独立,不相关。选B

答案:B

(二) 相关性与独立性的关系 1.相关性 (线性关系)

相关,即线性相关程度。 不相关,即线性无关。完全没有线性函数关系。

相关系数 ρ X Y ρ_{XY} ρXY​

线性相关系数ρXY性质: ①|ρXY|≤1. ②P{Y=aX+B}=1

ρXY为1、-1时表明X与Y存在线性相关关系。 当|ρXY|较大时,说明X与Y的线性相关程度较好。 当|ρXY|较小时,说明X与Y的线性相关程度较差。 ρXY=0时,称X与Y不相关 ρXY= 0时,即Cov(X,Y)=E(XY)-E(X)·E(Y)=0,则X与Y不相关,不存在线性关系。(但可能存在其他函数关系)

2.独立性 (无任何关系)

1.若X与Y相互独立,则X与Y不存在任何函数关系,包括线性关系。所以当X与Y独立时,ρXY=0,即X与Y不相关,不存在线性函数关系。

但X与Y不相关,不存在线性函数关系时,却可能存在其他的(类似圆的X2+Y2=1)函数关系。

2.独立则P{ }可拆为两部分: P{X≤a}·P{Y≤b} = P{X≤a,Y≤b}

3.相关性与独立性的关系

相关:X与Y具有线性函数关系 不相关:X与Y没有线性函数关系 独立:X与Y不存在任何函数关系   【二维正态分布,不相关就是独立】

X与Y有无函数关系无任何函数关系:独立有函数关系:不独立X与Y的函数关系是否为线性关系 线性函数函数:不独立且相关非线性的函数关系:不独立且不相关

例题1:23李林六套卷(四)9.

分析: ∵Y=|X|,有非线性的函数关系,即为不独立且不相关

答案:C

例题2:19年22(2)(3)

经典Z=XY 经典1,-1两点分布

分析: p = 1 2 p=frac{1}{2} p=21​时X与Z不相关。但不相关只是说明没有线性关系,无法直接说明第三问的独立。

答案: (3) ① p ≠ 1 2 p≠frac{1}{2} p=21​时,X与Z相关,即 p ≠ 1 2 p≠frac{1}{2} p=21​时X与Z不独立。 ②现只需考虑 p = 1 2 p=frac{1}{2} p=21​时的情况。检验P{X

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