7.设随机变量X和Y都服从标准正态分布,则()A. X+Y服从正态分布B. X²+Y²服从x²分布C. X²和Y²服从x²分布D. (X^2)/(Y^2)服从F分布
A. X+Y服从正态分布
B. X²+Y²服从x²分布
C. X²和Y²服从x²分布
D. $\frac{X^{2}}{Y^{2}}$服从F分布
题目解答
答案
解析
本题考查标准正态分布、正态分布、$\chi^{2}$分布和$F$分布的性质及相关定理。解题的关键在于对各个分布的定义和性质有清晰的理解,然后根据这些性质逐一分析每个选项。
选项A
若随机变量$X$和$Y$都服从标准正态分布,即$X\sim N(0,1)$,$Y\sim N(0,1)$,只有当$X$和$Y$相互独立时,$X + Y$才服从正态分布,且$X + Y\sim N(0 + 0,1 + 1)=N(0,2)$。而题目中并没有给出$X$和$Y$相互独立的条件,所以不能得出$X + Y$服从正态分布,故选项A错误。
选项B
若随机变量$X$和$Y$都服从标准正态分布,且$X$和$Y$相互独立时,$X^{2}+Y^{2}$服从自由度为$2$的$\chi^{2}$分布,即$X^{2}+Y^{2}\sim\chi^{2}(2)$。同样,题目未提及$X$和$Y$相互独立,所以不能得出$X^{2}+Y^{2}$服从$\chi^{2}$分布,故选项B错误。
选项C
根据$\chi^{2}$分布的定义:若随机变量$Z$服从标准正态分布,即$Z\sim N(0,1)$,则$Z^{2}$服从自由度为$1$的$\chi^{2}$分布,记为$Z^{2}\sim\chi^{2}(1)$。
因为$X\sim N(0,1)$,$Y\sim N(0,1)$,所以$X^{2}\sim\chi^{2}(1)$,$Y^{2}\sim\chi^{2}(1)$,即$X^{2}$和$Y^{2}$服从$\chi^{2}$分布,故选项C正确。
选项D
若随机变量$U\sim\chi^{2}(n_1)$,$V\sim\chi^{2}(n_2)$,且$U$和$V$相互独立,则$\frac{U/n_1}{V/n_2}$服从自由度为$(n_1,n_2)$的$F$分布,记为$\frac{U/n_1}{V/n_2}\sim F(n_1,n_2)$。
对于$\frac{X^{2}}{Y^{2}}$,虽然$X^{2}\sim\chi^{2}(1)$,$Y^{2}\sim\chi^{2}(1)$,但由于不知道$X^{2}$和$Y^{2}$是否相互独立,所以不能得出$\frac{X^{2}}{Y^{2}}$服从$F$分布,故选项D错误。