正态分布线性计算的方差推导(含协方差推导)

news2024/12/27 11:34:55

推导如下:

由于方差是每个数据与均值离差平方和的均值:即对Σ(每个数据-均值)²再求一次均值👇
在这里插入图片描述
最终Var(X) = E(X²)-E²(X)

因此👇

Var(X-Y) = E(X-Y)²-E²(X-Y)

=E(X²-2XY+Y²)-[E(X)-E(Y)]²

=E[ X²-2XY+Y²-E²(X)+2E(X)E(Y)-E²(Y) ]

=E(X²)-2E(XY)+E(Y²)-E²(X)+2E(X)E(Y)-E²(Y)

=E(X²)-E²(X)+E(Y²)-E²(Y)-2[E(XY)-E(X)E(Y)]

其中 E(X²)-E²(X)Var(X)E(Y²)-E²(Y)Var(Y)
E(XY)-E(X)E(Y) 为X和Y的协方差Cov(X,Y)

为什么E(XY)-E(X)E(Y)是协方差?(推导如下)
在这里插入图片描述
最终可得:Var(X-Y) = Var(X)+Var(Y)-2*Cov(X,Y)
同理可证:Var(X+Y) = Var(X)+Var(Y)-2*Cov(X,Y)

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