结构推理
对于两个随机变量V,W,若E(V2),E(W2)存在,证明
[E(VW)]2≤E(V2)E(W2). (A)
这一不等式称为柯西-施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式.
【正确答案】若E(V2)=0,则P{V=0}1(因E(V1)=D(V)+(E(V))2=0,得D(V)=0且E(V)=0,由方差性质4°即得P{V=0}=1.由此P{VW=0}=1,因此,E(VW)=0,此时不等式(A)得证.同样对于E(W2)=0时,不等式(A)也成立.以下设E(V2)>0,E(W2)>0.考虑实变量t的函数:
q(t)=E[(V+tW)2]=E(V2)+2tE(VW)+t2E(W2).
因为对于任意t,E[(V+tW)2]≥0,E(W2)>0,故二次三项式q(t)的判别式:
△=4[E(VW)]2=4E(V2)E(W2)≤0,
即有
[E(W)]2≤E(V2)E(W2).
【答案解析】