问答题 设随机变量X~N(2μ,σ2),Y~N(μ,σ2),且相互独立.
(1)写出随机变量(X+Y)与(X-Y)的分布;
(2)求随机变量(X+Y)与(X-Y)的相关系数ρ;
(3)随机变量(X+Y)与(X-Y)是否相互独立?

【正确答案】[详解] 令U=X+Y,V=X-Y,由已知U与V都服从正态分布.
(1)E(U)=E(X+Y)=E(X)+E(Y)=3μ,
E(V)=E(X-Y)=E(X)-E(Y)=μ,
D(U)=D(X+Y)=D(X)+D(Y)=2σ2
D(V)=D(X-Y)=D(X)+D(Y)=2σ2
所以,U~N(3μ,2σ2),V~N(μ,2σ2).
(2)E(UV)=E(X+Y)(X-Y)
=E(X2-Y2)=E(X2)-E(Y2)
=D(X)+E2(X)-D(Y)-E2(Y)=3μ2
所以,[*]
(3)虽然U与V都服从正态分布,但是(U,V)不一定服从二维正态分布,所以,即使ρ=0,也不能得到U与V相互独立,即U与V不一定相互独立.
【答案解析】[分析] 利用正态分布的有关性质解题.
[评注] 对于正态分布,要注意:
(1)如果(X,Y)服从二维正态分布,则X与Y相互独立[*]ρ=0,即X与Y不相关。
(2)X与Y分别服从正态分布,且ρXY=0,不能得到X与Y相互独立.