绝大多数“多元统计”教材讲到多元正态分布时,都有这么一道习题,包括相关的2个证明:
1)、Y是随机变量,X是随机变量,c是常量,设Y=c.X,证明D(Y)=c^2*D(X)
2)、Y是随机变量,x是随机向量,c是常向量,设Y=c'x,证明D(Y)=c'.D(x).c
3)、y是随机向量,x是随机向量,C是常矩阵,设y=C'x,证明D(y)=C'.D(x).C
证明:
利用1)、2):
∵第i个主成分Yi=Vi'.X,这里Vi是D(x)的第i个特征向量
∴D(Yi)=Vi'.D(X).Vi
∴D(Yi)=Vi'.[D(X).Vi]=Vi'[λi.Vi],第2个等号的依据是特征向量的定义
∴D(Yi)=λi[Vi'.Vi]=λi,第1个等号的依据是提取常系数,第2个等号的依据是Vi是单位向量
或利用3):
主成分y=V'.x,这里V是特征向量排列成的矩阵
∴D(y)=V'.D(x).V=Λ,这里Λ是特征值沿着对角线排列成的矩阵
又Cov(Yi,Xj)=sqrt(λi)*v(ij)
参考书籍:《实用多元统计分析》