6 习题参考答案
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习题五1 某钢厂检查一月上旬内的五天中生产的钢锭重量,结果如下:(单位:k g)日期重旦量1 5500 5800 5740 57102 5440 5680 5240 56004 5400 5410 5430 54009 5640 5700 5660 570010 5610 5700 5610 5400试检验不同日期生产的钢锭的平均重量有无显著差异? ( =0.05)解根据问题,因素A表示日期,试验指标为钢锭重量,水平为 5.2假设样本观测值y j(j 123,4)来源于正态总体Y~N(i, ),i 1,2,...,5检验的问题:H。
:i 2 L 5, H i : i不全相等.计算结果:注释当=0.001表示非常显著,标记为*** '类似地,=0.01,0.05,分别标记为查表F0.95(4,15) 3.06,因为F 3.9496 F0.95(4,15),或p = 0.02199<0.05 ,所以拒绝H。
,认为不同日期生产的钢锭的平均重量有显著差异2 考察四种不同催化剂对某一化工产品的得率的影响,在四种不同催化剂下分别做试验解根据问题,设因素A表示催化剂,试验指标为化工产品的得率,水平为 4 .2假设样本观测值y j(j 1,2,..., nJ来源于正态总体Y~N(i, ), i 1,2,...,5 .其中样本容量不等,n分别取值为6,5,3,4 .日产量操作工查表 F O .95(3,14) 3.34,因为 F 2.4264 F °.95(3,14),或 p = 0.1089 > 0.05, 所以接受H 。
,认为在四种不同催化剂下平均得率无显著差异3试验某种钢的冲击值(kg Xm/cm2 ),影响该指标的因素有两个,一是含铜量 A ,另一个是温度试检验含铜量和试验温度是否会对钢的冲击值产生显著差异? ( =0.05 )解 根据问题,这是一个双因素无重复试验的问题,不考虑交互作用设因素A,B 分别表示为含铜量和温度,试验指标为钢的冲击力,水平为 12.2假设样本观测值y j (i 1,2,3, j 1,2,3,4)来源于正态总体 Y j ~N (j ,),i 1,2,3,j 1,2,3,4 .记i 为对应于A 的主效应;记 j 为对应于B j 的主效应;检验的问题:(1) H i 。
习题六参考答案(P132)6-2某系统进程调度状态变迁图如图6.5所示(设调度方式为非剥夺方式),请说明:(1)什么原因将引起发生变迁2、变迁3、变迁4?(2)当观察系统中所有进程时,能够看到某一进程产生的一次状态变迁能引起另一进程作一次状态变迁,在什么情况下,一个进程的变迁3能立即引起另一个进程发生变迁1?(3生?(a ) 图6.5解答:(1)当运行进程在分得的时间片内未完成,时间片到将发生变迁2;当运行进程在执行过程中,需要等待某事件的发生才能继续向下执行,此时会发生变迁3;当等待进程等待的事件发生了,将会发生变迁4。
o m PDF dT r i al(2)正在运行的进程因等待某事件的发生而变为等待状态的变迁3,在就绪队列非空时会立即引起一个就绪进程被调度执行的变迁1。
(3)a .3->1的因果变迁可能发生正在运行的进程因等待某事件的发生而变为等待状态的变迁3,在就绪队列非空时必然引起一个就绪进程被调度执行的变迁1。
b.3->2的因果变迁不可能发生。
c.2->1的因果变迁必然发生正运行的进程因时间片到变为就绪状态的变迁2,必然引起一个就绪进程被调度执行的变迁1。
6-3若题2中所采用的调度为可剥夺式,请回答题2中提出的问题: (1)什么原因将引起发生变迁2、变迁3、变迁4?(2)当观察系统中所有进程时,能够看到某一进程产生的一次状态变迁能引起另一进程作一次状态变迁,在什么情况下,一个进程的变迁3能立即引起另一个进程发生变迁1?(3)下述因果变迁是否可能发生?如果可能的话,在什么情况下发生?(a )3->1;(b )3->2;(c )2->1解答:(1)当运行进程在分得的时间片内未完成,时间片到将发生变 迁2;或者新创建一个进程或一个等待进程变成就绪,它具有比当前进程更高的优先级,也将发生变迁2。
h t tp ://w w w .p d f d o .c o m PDF do P a s s w o r d R e m o v e r T r i al当运行进程在执行过程中,需要等待某事件的发生才能继续向下执行,此时会发生变迁3。
第六章 MCS-51的定时/计数器1. 如果采用晶振的频率为3MHz ,定时器/计数器工作方式0、1、2下,其最大的定时时间为多少? 解答:因为机器周期)(410312126s f T OSC cy μ=⨯==, 所以定时器/计数器工作方式0下,其最大定时时间为)(768.321042261313ms T T C MAX =⨯⨯=⨯=-;同样可以求得方式1下的最大定时时间为262.144ms ;方式2下的最大定时时间为1.024ms 。
2. 定时/计数器用作定时器时,其计数脉冲由谁提供?定时时间与哪些因素有关?答:定时/计数器作定时时,其计数脉冲由系统振荡器产生的内部时钟信号12分频后提供。
定时时间与时钟频率和定时初值有关。
3. 定时/计数器用作定时器时,对外界计数频率有何限制?答:由于确认1次负跳变要花2个机器周期,即24个振荡周期,因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。
4.采用定时器/计数器T0对外部脉冲进行计数,每计数100个脉冲后,T0转为定时工作方式。
定时1ms 后,又转为计数方式,如此循环不止。
假定MCS-51单片机的晶体振荡器的频率为6MHz ,请使用方式1实现,要求编写出程序。
解:定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后,均采用中断方式工作。
除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外,后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成,用一标志位识别下一轮定时器/计数器T0的工作方式。
编写程序如下:ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP IT0PMAIN: M OV TMOD,#06H ;定时器/计数器T0为计数方式2 MOV TL0,#156 ;计数100个脉冲的初值赋值MOV TH0,#156SETB GATE ;打开计数门SETB TR0 ;启动T0,开始计数SETB ET0 ;允许T0中断SETB EA ;CPU开中断CLR F0 ;设置下一轮为定时方式的标志位W AIT: AJMP W AITIT0P: CLR EA ;关中断JB F0,COUNT ;F0=1,转计数方式设置MOV TMOD,#00H ;定时器/计数器T0为定时方式0MOV TH0,#0FEH ;定时1ms初值赋值MOV TL0,#0CHSETB EA RETICOUNT: MOV TMOD,#06HMOV TL0,#156SETB EARETI5. 定时器/计数器的工作方式2有什么特点?适用于哪些应用场合? 答:定时器/计数器的工作方式2具有自动恢复初值的特点,适用于精确定时,比如波特率的产生。
第六章 参数估计习题6.11. 设X 1, X 2, X 3是取自某总体容量为3的样本,试证下列统计量都是该总体均值µ 的无偏估计,在方差存在时指出哪一个估计的有效性最差?(1)3211613121ˆX X X ++=µ; (2)3212313131ˆX X X ++=µ; (3)3213326161ˆX X X ++=µ. 证:因µµµµµ=++=++=613121)(61)(31)(21)ˆ(3211X E X E X E E , µµµµµ=++=++=313131)(31)(31)(31)ˆ(3212X E X E X E E , µµµµµ=++=++=326161)(32)(61)(61)ˆ(3213X E X E X E E , 故321ˆ,ˆ,ˆµµµ都是总体均值µ 的无偏估计; 因2222321136143619141)Var(361)Var(91)Var(41)ˆVar(σσσσµ=++=++=X X X , 2222321231919191)Var(91)Var(91)Var(91)ˆVar(σσσσµ=++=++=X X X , 222232132194361361)Var(94)Var(361)Var(361)ˆVar(σσσσµ=++=++=X X X , 故)ˆVar()ˆVar()ˆVar(312µµµ<<,即2ˆµ有效性最好,1ˆµ其次,3ˆµ最差. 2. 设X 1, X 2, …, X n 是来自Exp (λ)的样本,已知X 为1/λ的无偏估计,试说明X /1是否为λ的无偏估计.解:因X 1, X 2, …, X n 相互独立且都服从指数分布Exp (λ),即都服从伽玛分布Ga (1, λ),由伽玛分布的可加性知∑==ni i X Y 1服从伽玛分布Ga (n , λ),密度函数为01e )()(>−−ΙΓ=y y n nY y n y p λλ,则λλλλλλλ1)1()(e )(e )(110201−=−Γ⋅Γ=Γ=Γ⋅=⎟⎠⎞⎜⎝⎛=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−∞+−−∞+−−∫∫n n n n n dy y n n dy y n y n Y n E X E n n y n n yn n, 故X /1不是λ的无偏估计.3. 设θˆ是参数θ 的无偏估计,且有0)ˆ(Var >θ,试证2)ˆ(θ不是θ 2的无偏估计. 证:因θθ=)ˆ(E ,有2222)ˆVar()]ˆ([)ˆVar(])ˆ[(θθθθθθ>+=+=E E ,故2)ˆ(θ不是θ 2的无偏估计. 4. 设总体X ~ N(µ , σ 2),X 1, …, X n 是来自该总体的一个样本.试确定常数c 使∑=+−ni i i X X c 121)(为σ 2的无偏估计.解:因E [(X i + 1 − X i )2 ] = Var (X i + 1 − X i ) + [E (X i + 1 − X i )]2 = Var (X i + 1) + Var (X i ) + [E (X i + 1) − E (X i )]2 = 2σ 2,则2211211121)1(22)1(])[()(σσ−=⋅−⋅=−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−∑∑−=+−=+n c n c X X E c X X c E n i i i n i i i ,故当)1(21−=n c 时,21121)(σ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−∑−=+n i i i X X c E ,即∑−=+−1121)(n i i i X X c 是σ 2的无偏估计.5. 设X 1, X 2, …, X n 是来自下列总体中抽取的简单样本,⎪⎩⎪⎨⎧+≤≤−=.,0;2121,1);(其他θθθx x p证明样本均值X 及)(21)()1(n X X +都是θ 的无偏估计,问何者更有效? 证:因总体⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−21,21~θθU X ,有)1,0(~21U X Y +−=θ,则21−+=θY X ,21)1()1(−+=θY X ,21)()(−+=θn n Y X ,即21)(21)(21)()1()()1(−++=+θn n Y Y X X ,可得θθθ=−+=−+=21)(21)()(Y E Y E X E ,nY n Y X 121)Var(1)Var()Var(===,因Y 的密度函数与分布函数分别为p Y ( y ) = I 0<y <1,⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=.1,1;10,;0,0)(y y y y y F Y有Y (1)与Y (n )的密度函数分别为10111)1()()](1[)(<<−−Ι−=−=y n Y n Y y n y p y F n y p ,1011)()]([)(<<−−Ι==y n Y n Y n ny y p y F n y p ,且(Y (1), Y (n ))的联合密度函数为)()1()()()]()()[1(),()()1(2)1()()()1(1n y y n Y Y n Y n Y n n y p y p y F y F n n y y p <−Ι−−=102)1()()()1())(1(<<<−Ι−−=n y y n n y y n n ,则11)2()()2()1()(101)1(+=+ΓΓΓ⋅=−⋅=∫−n n n n dy y n y Y E n ,1)(101)(+=⋅=∫−n n dy ny y Y E n n , )2)(1(2)3()()3()1()(10122)1(++=+ΓΓΓ⋅=−⋅=∫−n n n n n dy y n y Y E n ,2)(10122)(+=⋅=∫−n n dy ny y Y E n n , ∫∫∫∫−−−−⋅⋅=−−⋅=11)1()()()1()(1)1(2)1()()()1()()()1()()()()1())(1()(n n y n n n n y n n n n n y y d n y y dy dy y y n n y y dy Y Y E∫∫⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅−+−−=−−100)1()(1)1()(01)1()()()1()()()()()(n n y n n n y n n n n dy y y y n y y y ny dy2121)(102)(10)(1)(100)1()()()()(+=+==⎥⎦⎤⎢⎣⎡−⋅−=++∫∫n y n dy y y y y dy n n n n n y n n n n n , 即)2()1(11)2)(1(2)Var(22)1(++=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−++=n n n n n n Y ,)2()1(12)Var(22)(++=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−+=n n n n n n n Y n ,且)2()1(111121),Cov(2)()1(++=+⋅+−+=n n n nn n Y Y n 可得θθ=−++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+21)]()([21)(21)()1()()1(n n Y E Y E X X E ,)2)(1(21)2()1(422)],Cov(2)Var()[Var(41)(21Var 2)()1()()1()()1(++=+++=++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+n n n n n Y Y Y Y X X n n n , 因θ=(X E ,θ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+)(21)()1(n X X E ,故X 及)(21)()1(n X X +都是θ 的无偏估计; 因当n > 1时,)2)(1(21)(21Var 121)Var()()1(++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+>=n n X X n X n , 故)(21)()1(n X X +比样本均值X 更有效. 6. 设X 1, X 2, X 3服从均匀分布U (0, θ ),试证)3(34X 及4X (1)都是θ 的无偏估计量,哪个更有效?解:因总体X 的密度函数与分布函数分别为θθ<<Ι=x x p 01)(,⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=.,1;0,;0,0)(θθθx x x x x F有X (1)与X (3)的密度函数分别为θθθ<<Ι−=−=x x x p x F x p 03221)(3)()](1[3)(,θθ<<Ι==x x x p x F x p 032233)()]([3)(,则443223)(3)(043223032)1(θθθθθθθθ=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⋅−⋅=−⋅=∫x x x dx x x X E , 43433)(043032)3(θθθθθ=⋅=⋅=∫x dy x x X E , 1054233)(3)(205432303222)1(θθθθθθθθ=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⋅−⋅=−⋅=∫x x x dx x x X E , 53533)(25303222)3(θθθθθ=⋅=⋅=∫x dy x x X E , 即803410)Var(222)1(θθθ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=X ,8034353)Var(222)3(θθθ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=X , 因θθ=⋅=44)4()1(X E ,θθ=⋅=⎟⎠⎞⎜⎝⎛433434)3(X E ,故4X (1)及)3(34X 都是θ 的无偏估计; 因5380316)4Var(22)1(θθ=⋅=X ,1580391634Var 22)3(θθ=⋅=⎟⎠⎞⎜⎝⎛X ,有⎟⎠⎞⎜⎝⎛>)3()1(34Var )4Var(X X , 故)3(34X 比4X (1)更有效. 7. 设从均值为µ ,方差为σ 2 > 0的总体中,分别抽取容量为n 1和n 2的两独立样本,1X 和2X 分别是这两个样本的均值.试证,对于任意常数a , b (a + b = 1),21X b X a Y +=都是µ 的无偏估计,并确定常数a , b 使Var (Y ) 达到最小.解:因µµµµ=+=+=+=)()()()(21b a b a X bE X aE Y E ,故Y 是µ 的无偏估计;因22222121222122221212)1()(Var )(Var )(Var σσσ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−+=⋅−+⋅=+=n a n a n n n n n a n a X b X a Y , 令022)(Var 222121=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⋅+=σn a n n n n Y da d ,得211n n n a +=,且02)(Var 2212122>⋅+=σn n n n Y a d d , 故当211n n n a +=,2121n n n a b +=−=时,Var (Y ) 达到最小2211σn n +.8. 设总体X 的均值为µ ,方差为σ 2,X 1, …, X n 是来自该总体的一个样本,T (X 1, …, X n )为µ 的任一线性无偏估计量.证明:X 与T 的相关系数为)Var()Var(T X .证:因T(X 1, …, X n )为µ的任一线性无偏估计量,设∑==ni i i n X a X X T 11),,(L ,则µµ===∑∑==ni i ni i i a X E a T E 11)()(,即11=∑=ni i a ,因X 1, …, X n 相互独立,当i ≠ j 时,有Cov (X i , X j ) = 0,则nanX X n a X a X n X a X n T X ni in i i i i n i i i i ni i i n i i 2121111),Cov(,1Cov ,1Cov ),Cov(σσ===⎟⎠⎞⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=∑∑∑∑∑=====,因),Cov()Var(1)Var(2T X nX n X ===σ,故X 与T 的相关系数为)Var()Var()Var()Var()Var()Var()Var(),Cov(),Corr(T X T X X T X T X T X ===.9. 设有k 台仪器,已知用第i 台仪器测量时,测定值总体的标准差为σ i (i = 1, …, k ).用这些仪器独立地对某一物理量θ 各观察一次,分别得到X 1, …, X k ,设仪器都没有系统误差.问a 1, …, a k 应取何值,方能使∑==ki i i X a 1ˆθ成为θ 的无偏估计,且方差达到最小?解:因θθθ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛===⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=∑∑∑∑====k i i ki i k i i i ki i i a a x E a x a E E 1111)()ˆ(, 则当11=∑=ki i a 时,∑==ki ii x a 1ˆθ是θ 的无偏估计, 因∑∑∑=====⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=ki i i k i i i k i i i a x a x a 122121)(Var Var )ˆ(Var σθ, 讨论在11=∑=ki i a 时,∑=ki i i a 122σ的条件极值,设拉格朗日函数⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+=∑∑==1),,,(11221ki i ki iik a a a a L λσλL , 令⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=−=∂∂=+=∂∂=+=∂∂∑=,01,02,02122111ki i k k ka L a a L a a L λλσλσL L L L L 得2212−−++−=k σσλL ,2212−−−++=k i i a σσσL ,i = 1, …, k , 故当2212−−−++=k i i a σσσL ,i = 1, …, k 时,∑==ki ii x a 1ˆθ是θ 的无偏估计,且方差达到最小. 10.设X 1, X 2, …, X n 是来自N (θ, 1)的样本,证明g (θ ) = |θ | 没有无偏估计(提示:利用g (θ )在θ = 0处不可导).证:反证法:假设T = T (X 1, X 2, …, X n )是g (θ ) = |θ | 的任一无偏估计,因∑==ni i X n X 11是θ 的一个充分统计量,即在取定x X =条件下,样本条件分布与参数θ 无关,则)|(X T E S =与参数θ 无关,且S 是关于X 的函数,||)()()]|([)(θθ====g T E X T E E S E , 可得)(X S S =是g (θ ) = |θ | 的无偏估计,因X 1, X 2, …, X n 是来自N (θ, 1)的样本,由正态分布可加性知X 服从正态分布⎟⎠⎞⎜⎝⎛n N 1,θ,则∫∫∞+∞−+−−∞+∞−−−⋅⋅=⋅=dx x S ndx n x S S E x n x n n x nθθθ22222)(2e)(eπ2eπ2)()(,因E (S ) = |θ|,可知对任意的θ,反常积分∫∞+∞−+−⋅dx x S x n x n θ22e)(收敛,则由参数θ的任意性以及该反常积分在−∞与+∞两个方向的收敛性知∫∞+∞−⋅⋅+−⋅dx x S x n x n ||||22e)(θ收敛,因x n x S x S x n x n x n n ⋅⋅=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅∂∂+−+−θθθ2222e )(e )(,且| y | ≤ e| y |,有||)1||(2222eex n n x n x n x n ⋅+⋅+−+−≤⋅θθ,则由∫∞+∞−⋅+⋅+−⋅dx x S x n x n ||)1|(|22e)(θ的收敛性知∫∞+∞−+−⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅∂∂dx x S x n x n θθ22e )(一致收敛, 可得∫∞+∞−+−−⋅⋅=dx x S nS E x n x n n θθ2222e)(e π2)(关于参数θ 可导,与E (S ) = |θ |在θ = 0处不可导矛盾,故g (θ ) = |θ | 没有无偏估计.11.设总体X 服从正态分布N (µ , σ 2),X 1, X 2, …, X n 为来自总体X 的样本,为了得到标准差σ 的估计量,考虑统计量:∑=−=ni i X X n Y 11||1,∑==n i i X n X 11,n ≥ 2,∑∑==−−=n i nj j i X X n n Y 112||)1(1,n ≥ 2,求常数C 1与C 2,使得C 1Y 1与C 2Y 2都是σ 的无偏估计. 解:设),0(~2θN Y ,有θθθθθθθπ2eπ22e π212e π21|||][|02022222222=−=⋅=⋅=+∞−∞+−∞+∞−⋅−∫∫y y y dy y dy y Y E , 因X X i −是独立正态变量X 1, X 2, …, X n 的线性组合, 且0()()(=−=−=−µµX E X E X X E i i ,22211,Cov 21),Cov(2)Var()Var()Var(σσσn n X n X n X X X X X X i i i i i −=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−+=−+=−,则⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−21,0~σn n N X X i ,σσπ)1(21π2|][|n n n n X X E i −=−⋅=−, 可得σσπ)1(2π)1(21|][|1)()(11111111n n C n n n n C X X E n C Y E C Y C E n i i −=−⋅⋅⋅=−⋅==∑=,故当)1(2π1−=n n C 时,E [C 1Y 1] = σ,C 1Y 1是σ 的无偏估计;当i ≠ j 时,X i 与X j 相互独立,都服从正态分布N (µ , σ 2),有E (X i − X j ) = E (X i ) − E (X j ) = µ − µ = 0,Var(X i − X j ) = Var(X i ) + Var(X j ) = σ 2 + σ 2 = 2σ 2,则X i − X j ~ N (0, 2σ 2),σσπ22π2|][|=⋅=−j i X X E , 当i = j 时,X i − X j = 0,E [| X i − X j |] = 0,可得σσπ2π2)()1(1|][|)1(1)()(2221122222C n n n n C X X E n n C Y E C Y C E n i nj j i =−⋅−⋅=−−⋅==∑∑==, 故当2π2=C 时,E [C 2Y 2] = σ,C 2Y 2是σ 的无偏估计. 习题6.21. 从一批电子元件中抽取8个进行寿命测试,得到如下数据(单位:h ):1050,1100,1130,1040,1250,1300,1200,1080,试对这批元件的平均寿命以及寿命分布的标准差给出矩估计.解:平均寿命µ 的矩估计75.1143ˆ==x µ;标准差σ 的矩估计8523.89*ˆ==s µ. 2. 设总体X ~ U (0, θ ),现从该总体中抽取容量为10的样本,样本值为:0.5,1.3,0.6,1.7,2.2,1.2,0.8,1.5,2.0,1.6,试对参数θ 给出矩估计.解:因X ~ U (0, θ ),有2)(θ=X E ,即θ = 2 E (X ),故θ 的矩估计68.234.122ˆ=×==x θ. 3. 设总体分布列如下,X 1, …, X n 是样本,试求未知参数的矩估计.(1)Nk X P 1}{==,k = 0, 1, 2, …, N − 1,N (正整数)是未知参数;(2)P {X = k } = (k − 1)θ 2 (1 − θ )k − 2,k = 2, 3, …,0 < θ < 1.解:(1)因21)]1(10[1)(−=−+++=N N N X E L ,即N = 2 E (X ) + 1,故N 的矩估计12ˆ+=X N ; (2)因⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=−=−−⋅=∑∑∑+∞=+∞=+∞=−22222222222)1()1()1()1()(k k k k k k d d d d k k X E θθθθθθθθ θθθθθθθθθθθ2221)1(1)1(322222222=⋅=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−−=d d d d , 则)(2X E =θ, 故θ 的矩估计X2ˆ=θ. 4. 设总体密度函数如下,X 1, …, X n 是样本,试求未知参数的矩估计.(1))(2);(2x x p −=θθθ,0 < x < θ ,θ > 0; (2)p (x ;θ ) = (θ + 1) x θ,0 < x < 1,θ > 0;(3)1);(−=θθθx x p ,0 < x < 1,θ > 0; (4)θµθµθ−−=x x p e1),;(,x > µ ,θ > 0.解:(1)因3322)(2)(032202θθθθθθθ=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⋅=−⋅=∫x x dx x x X E ,即θ = 3 E (X ),故θ 的矩估计X 3ˆ=θ; (2)因212)1()1()(10210++=+⋅+=+⋅=+∫θθθθθθθx dx x x X E ,即)(11)(2X E X E −−=θ, 故θ 的矩估计XX −−=112ˆθ; (3)因11)(101101+=+⋅=⋅=+−∫θθθθθθθxdx x x X E ,即2)(1)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=X E X E θ, 故θ 的矩估计21ˆ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=XX θ; (4)因θµθµθµθµµθµµθµµθµµθµ+=−=+−=−⋅=⋅=+∞−−∞+−−+∞−−∞+−−∞+−−∫∫∫x x x x x dx x d x dx x X E eeee)1(e1)(,)(2e2ee)1(e1)(22222X E dx x x d x dx x X E x x x x θµθµθµµθµµθµµθµ+=+−=−⋅=⋅=∫∫∫∞+−−+∞−−∞+−−∞+−−= µ 2 + 2µθ + 2θ 2,则Var (X ) = E (X 2 ) − [E (X )]2 = θ 2,即)Var(X =θ,)Var()(X X E −=µ,故θ 的矩估计*ˆS =θ,*ˆS X −=µ. 5. 设总体为N (µ , 1),现对该总体观测n 次,发现有k 次观测值为正,使用频率替换方法求µ 的估计.解:因p = P {X > 0} = P {X − µ > −µ} = 1 − Φ (−µ) = Φ (µ),即µ = Φ −1 ( p ),故µ 的矩估计⎟⎠⎞⎜⎝⎛Φ=Φ=−−n k p 11)ˆ(ˆµ.6. 甲、乙两个校对员彼此独立对同一本书的样稿进行校对,校完后,甲发现a 个错字,乙发现b 个错字,其中共同发现的错字有c 个,试用矩法给出如下两个未知参数的估计: (1)该书样稿的总错字个数; (2)未被发现的错字数. 解:(1)设N 为该书样稿总错别字个数,且A 、B 分别表示甲、乙发现错别字,有A 与B 相互独立,则P (AB ) = P (A ) P (B ),使用频率替换方法,即N b N a p p N c p B A AB ⋅===ˆˆˆ,得cabN =, 故总错字个数N 的矩估计cab N=ˆ; (2)设k 为未被发现的错字数,因)()()(1)(1)(AB P B P A P B A P B A P +−−=−=U ,使用频率替换方法,即N cN b N a p p pN k pAB B A B A +−−=+−−==1ˆˆˆ1ˆ,即k = N − a − b + c , 故未被发现的错字数k 的矩估计c b a cab c b a N k+−−=+−−=ˆˆ. 7. 设总体X 服从二项分布b (m , p ),其中m , p 为未知参数,X 1, …, X n 为X 的一个样本,求m 与p 的矩估计.解:因E (X ) = mp ,Var (X ) = mp (1 − p ),有)()Var(1X E X p =−,则)()Var(1X E X p −=,)Var()()]([)(2X X E X E p X E m −==, 故m 的矩估计22*ˆS X X m −=,p 的矩估计XS p 2*1ˆ−=.习题6.31. 设总体概率函数如下,X 1, …, X n 是样本,试求未知参数的最大似然估计.(1)1);(−=θθθxx p ,0 < x < 1,θ > 0;(2)p (x ;θ ) = θ c θ x − (θ + 1) ,x > c ,c > 0已知,θ > 1. 解:(1)因1,,,01212110121)()(<<−=<<−Ι=Ι=∏n i x x x n nni x ix x x x L L L θθθθθ,当0 < x 1, x 2, …, x n < 1时,)ln()1(ln 2)(ln 21n x x x nL L −+=θθθ, 令0)ln(212)(ln 21=+=n x x x n d L d L θθθθ,得)ln(21n x x x n L −=θ,即221)ln(⎥⎦⎤⎢⎣⎡=n x x x nL θ,故θ 的最大似然估计221)ln(ˆ⎦⎤⎢⎣⎡=n X X X n L θ;(2)因c x x x n n n ni c x i n i x x x c x c L >+−=>+−Ι=Ι=∏,,,)1(211)1(21)()(L L θθθθθθθ,当x 1, x 2, …, x n > c 时,ln L (θ ) = n ln θ + n θ ln c − (θ + 1) ln (x 1 x 2 …x n ), 令0)ln(ln )(ln 21=−+=n x x x c n n d L d L θθθ,得c n x x x nn ln )ln(21−=L θ, 故θ 的最大似然估计cn X X X nn ln )ln(ˆ21−=L θ.2. 设总体概率函数如下,X 1, …, X n 是样本,试求未知参数的最大似然估计.(1)p (x ;θ ) = c θ c x − (c + 1) ,x > θ ,θ > 0,c > 0已知;(2)θµθµθ−−=x x p e1),;(,x > µ ,θ > 0;(3)p (x ;θ ) = (k θ )−1,θ < x < (k + 1)θ ,θ > 0.解:(1)因θθθθθ>+−=>+−Ι=Ι=∏n i x x x c n nc n ni x c i c x x x c x c L ,,,)1(211)1(21)()(L L ,显然θ 越大,nc θ越大,但只有x 1 , x 2 , …, x n > θ 时,才有L (θ ) > 0,即θ = min {x 1, x 2, …, x n } 时,L (θ ) 达到最大,故θ 的最大似然估计},,,min{ˆ21)1(nX X X X L ==θ;(2)因µµθµθµθθµθ>⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=>−−Ι∑=Ι==∏n n i i i i x x x n x nni x x L ,,,11211e1e1),(L ,当x 1, x 2, …, x n > µ 时,⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−−=∑=µθθµθn x n L ni i 11ln ),(ln , 令01),(ln 12=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+−=∑=µθθθµθn x n d L d ni i ,解得µµθ−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=∑=x n x n n i i11, 且显然µ越大,⎟⎟⎠⎞⎝⎛−−∑=µθn x n i i 11e 越大,但只有x 1 , x 2 , …, x n > µ 时,才有L (θ, µ) > 0,即µ = min {x 1, x 2, …, x n } 时,L (θ, µ) 才能达到最大,故µ 的最大似然估计},,,min{ˆ21)1(n X X X X L ==µ,θ 的最大似然估计)1(ˆˆX X X −=−=µθ; (3)因θθθθθθθ)1(,,,1)1(121)()()(+<<−=+<<−Ι=Ι=∏k x x x n ni k x n i k k L L ,显然θ 越小,(k θ )−n 越大,但只有θ < x 1 , x 2 , …, x n < (k + 1)θ 时,才有L (θ ) > 0,即},,,max{1121n x x x k L +=θ时,L (θ ) 达到最大, 故θ 的最大似然估计为},,,max{111ˆ21)(nn X X X k k X L +=+=θ. 3. 设总体概率函数如下,X 1, …, X n 是样本,试求未知参数的最大似然估计.(1)θθθ||e 21);(x x p −=,θ > 0;(2)p(x ;θ ) = 1,θ − 1/2 < x < θ + 1/2;(3)12211),;(θθθθ−=x p ,θ1 < x < θ2.解:(1)因∑===−=−∏ni i i x n n ni x L 1||11||e21e 21)(θθθθθ,有∑=−−−=n i i x n n L 1||1ln 2ln )(ln θθθ, 令∑=+⋅−=ni i x n d L d 12||11)(ln θθθθ,得∑==ni i x n 1||1θ, 故θ的最大似然估计∑==ni i X n 1||1ˆθ; (2)因2/1,,,2/112/12/121)(+<<−=+<<−Ι=Ι=∏θθθθθn i x x x ni x L L ,即θ − 1/2 < x (1) ≤ x (n ) < θ + 1/2,可得当x (n ) − 1/2 < θ < x (1) + 1/2时,都有L (θ ) = 1,故θ 的最大似然估计ˆθ是 (x (n ) − 1/2, x (1) + 1/2) 中任何一个值; (3)因221121,,,1211221)(11),(θθθθθθθθθθ<<=<<Ι−=Ι−=∏n i x x x n ni x L L ,显然θ 1越大且θ 2越小时,L (θ1, θ 2) 越大,但只有θ1 < x 1 , x 2 , …, x n < θ 2 时,才有L (θ1, θ 2) > 0, 即θ 1 = min {x 1, x 2, …, x n }且θ 2 = max {x 1, x 2, …, x n }时,L (θ1, θ 2)达到最大,故θ 1的最大似然估计},,,min{ˆ21)1(1nX X X X L ==θ, θ 2的最大似然估计},,,max{ˆ21)(2nn X X X X L ==θ. 4. 一地质学家为研究密歇根湖的湖滩地区的岩石成分,随机地自该地区取100个样品,每个样品有10块石子,记录了每个样品中属石灰石的石子数.假设这100次观察相互独立,求这地区石子中石灰石的比例p 的最大似然估计.该地质学家所得的数据如下: 样本中的石子数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10样品个数0 1 6 7 23 26 21 12 3 1 0解:总体X 为样品的10块石子中属石灰石的石子数,即X 服从二项分布B (10, p ),其概率函数为xx p p x x p −−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=10)1(10)(,x = 1, 2, …, 10,因∑−∑⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛===−==−∏∏1001100110001001110)1(10)1(10)(i ii iii x x i i ni x x i p p x p p x p L ,即)1ln(1000ln 10ln )(ln 100110011001p x p x x p L i i i i i i −⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+⋅+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=∑∑∑===, 令01110001)(ln 10011001=−⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−⋅=∑∑==p x p x dp p L d i i i i ,得∑==100110001i i x p ,即∑==100110001ˆi i X p 由于49909137261101001=+×+×+×+×+=∑=i i x ,故比例p 的最大似然估计499.049910001ˆ=×=p. 5. 在遗传学研究中经常要从截尾二项分布中抽样,其总体概率函数为m k p p p k m p k X P mk m k ,,2,1,)1(1)1(};{L =−−−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==−. 若已知m = 2,X 1, …, X n 是样本,试求p 的最大似然估计.解:当m = 2时,X 只能取值1或2,且p p p p p X P −−=−−−==222)1(1)1(2}1{2,ppp p X P −=−−==2)1(1}2{22, 即pp p p p p p p x X P x x x x−−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−==−−−−2)22(2222};{1212,x = 1, 2,因nnx x n ni x x p p p p p p p L ni i ni i i i )2()22(2)22()(112112−∑∑−=−−=−−=−−==∏, 即)2ln(ln )22ln(2)(ln 11p n p n x p x n p L n i i ni i −−⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+−⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=∑∑==,令02112222)(ln 11=−−⋅−⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+−−⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=∑∑==p n p n x p x n dp p L d n i i ni i ,得x x n p n i i22221−=−=∑=, 故p 的最大似然估计Xp22ˆ−=. 6. 已知在文学家萧伯纳的“An Intelligent Woman’s Guide to Socialism ”一书中,一个句子的单词数X 近似地服从对数正态分布,即Z = ln X ~ N (µ , σ 2 ).今从该书中随机地取20个句子,这些句子中的单词数分别为52, 24, 15, 67, 15, 22, 63, 26, 16, 32, 7, 33, 28, 14, 7, 29, 10, 6, 59, 30,求该书中一个句子单词数均值22e )(σµ+=X E 的最大似然估计.解:因Z = ln X ~ N (µ , σ 2 ),则µ的最大似然估计09.3)30ln 24ln 52(ln 201ln 11ˆ11=+++====∑∑==L n i in i i x n z n z µ, σ 2的最大似然估计51.0])09.330(ln )09.324(ln )09.352[(ln 201)(12221222=−++−+−=−==∑=∗∧L n i i zz z n sσ, 故由最大似然估计的不变性知22e)(σµ+=X E 的最大似然估计31.28e e )(251.009.322*===++∧zs z X E .7. 总体X ~ U (θ , 2θ ),其中θ > 0是未知参数,又X 1, …, X n 为取自该总体的样本,X 为样本均值.(1)证明X 32ˆ=θ是参数θ 的无偏估计和相合估计; (2)求θ的最大似然估计,它是无偏估计吗?是相合估计吗?解:(1)因X ~ U(θ , 2θ ),有θθθ2322)(=+=X E ,2212112)2()Var(θθθ=−=X , 故θθ=⋅===2332)(32)(32)ˆ(X E X E E ,即X 32ˆ=θ是参数θ 的无偏估计; 因n n X n X 2712194)Var(94)Var(94)ˆVar(22θθθ=⋅===,有θθ=→∞)ˆ(lim E n ,0)ˆVar(lim =∞→θn , 故X 32ˆ=θ是参数θ 的相合估计; (2)因θθθθθθθ2,,,122111)(<<=<<Ι=Ι=∏n i x x x nni x L L ,显然θ 越小,nθ1越大,但只有θ < x 1 , x 2 , …, x n < 2θ 时,才有L (θ ) > 0,即},,,max{2121n x x x L =θ时,L (θ ) 达到最大, 故θ 的最大似然估计为},,,max{2121*ˆ21)(nn X X X X L ==θ;因X 的密度函数为⎪⎩⎪⎨⎧<<=.,0;2,1)(其他θθθx x p ,分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤−<=.2,1;2,;,0)(θθθθθθx x x x x F则X (n ) 的密度函数⎪⎩⎪⎨⎧<<−==−−.,0;2,)()()]([)(11其他θθθθx x n x p x F n x p nn n n因θθθθθθθθθθθ11)()()()(2121)(+=+−⋅=−⋅−=−+−∫n nn x n dx x n x X E n n nn n ,有θ112)()(++=n n X E n , 且2222122)(22)()()(])[(θθθθθθθθθθθ+=+−⋅=−⋅−=−+−∫n nn x n dx x n x X E n n nn n , 则2222)()()2()1(12)Var()Var(θθθθ++=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−+=−=n n n n n n n X X n n , 因θθθ≠++==)1(212)(21*)ˆ()(n n X E E n ,22)()2()1(4)Var(41*)ˆVar(θθ++==n n n X n , 故)(21*ˆn X =θ不是参数θ 的无偏估计,应该修偏为)(121ˆn X n n ++=θ才是θ 的无偏估计, 因θθθ=++=→∞→∞)1(212lim *)ˆ(lim n n E n n ,0)2()1(4lim *)ˆVar(lim 22=++=∞→∞→θθn n n n n , 故θ 的最大似然估计)(21*ˆn X =θ是参数θ 的相合估计. 8. 设X 1, …, X n 是来自密度函数为p (x ;θ ) = e − (x − θ), x >θ 的样本.(1)求θ 的最大似然估计1ˆθ,它是否是相合估计?是否是无偏估计? (2)求θ 的矩估计2ˆθ,它是否是相合估计?是否是无偏估计? 解:(1)似然函数θθθθθ>+−=>−−Ι∑=Ι==∏n ni i i i x x x n x ni x x L ,,,1)(211ee)(L ,显然θ 越大,θn x ni i +−∑=1e 越大,但只有x 1 , x 2 , …, x n > θ 时,才有L (θ ) > 0, 即θ = min {x 1, x 2, …, x n } 时,L (θ ) 达到最大,故θ 的最大似然估计},,,min{ˆ21)1(1nX X X X L ==θ; 因X 的密度函数与分布函数分别为⎩⎨⎧≤>=−−.,0;,e )()(θθθx x x p x ⎩⎨⎧≤>−=−−.,0;,e 1)()(θθθx x x F x 则X (1) 的密度函数为⎩⎨⎧≤>=−=−−−.,0;,e )()](1[)()(11θθθx x n x p x F n x p x n n 可得X (1) − θ 服从指数分布Exp (n ),因n X E 1)()1(=−θ,2)1(1)Var(nX =−θ, 则θθθ≠+==nX E E 1)()ˆ()1(1,2)1()1(11)Var()Var()ˆVar(n X X =−==θθ, 故)1(1ˆX =θ不是θ 的无偏估计; 因θθθ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=→∞→∞n E n n 1lim )ˆ(lim 1,01lim )ˆVar(lim 21==→∞→∞n n n θ, 故)1(1ˆX =θ是θ 的相合估计; (2)因总体X 的密度函数为p (x ;θ ) = e − (x − θ), x >θ ,有X − θ 服从指数分布Exp (1),则E (X − θ ) = E (X ) − θ = 1,即θ = E (X ) − 1,故θ 的矩估计1ˆ2−=X θ; 因E (X ) = θ + 1,Var(X ) = Var(X − θ) = θ 2,则θθ=−=−=1)(1)()ˆ(2X E X E E ,nX n X 22)Var(1)Var()ˆVar(θθ===, 故1ˆ2−=X θ是θ 的无偏估计; 因θθ=∞→)ˆ(lim 2E n ,0lim )ˆVar(lim 22==→∞→∞n n n θθ, 故1ˆ2−=X θ是θ 的相合估计. 9. 设总体X ~ Exp (1/θ ),X 1, …, X n 是样本,θ 的矩估计和最大似然估计都是X ,它也是θ 的相合估计和无偏估计,试证明在均方误差准则下存在优于X 的估计(提示:考虑X a a=θˆ,找均方误差最小者). 证:因X ~ Exp (1/θ ),有E (X ) = θ ,Var(X ) = θ 2,且X 的密度函数为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=−.0,0;0,e 1)(x x x p xθθ故θ = E (X ),即θ 的矩估计为X =θˆ; 因似然函数0,,,110211e1e1)(>−=>−Ι∑=Ι==∏n ni ii ix x x x nni x x L L θθθθθ, 当x 1, x 2, …, x n > 0时,∑=−−=ni i x n L 11ln )(ln θθθ, 令01)(ln 12=+−=∑=ni i x n d L d θθθθ,得x x n ni i ==∑=11θ, 故θ 的最大似然估计也为X =θˆ; 因θ==)((X E X E ,nX n X 2)Var(1)Var(θ==,故X 是θ 的无偏估计;因θ=→∞)(lim X E n ,0lim)Var(lim 2==∞→∞→nX n n θ,故X 是θ 的相合估计;设X a a =θˆ,有θθa X aE E a ==)()ˆ(,na X a a 222)Var()ˆVar(θθ==, 则nnX E X X 2222)(])([)Var()MSE(θθθθθ=−+=−+=,222222212)(])ˆ([)ˆVar()ˆMSE(θθθθθθθθ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−+=−+=−+=a a n a a n a E a a a 2222111111121θθ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−+=⎟⎠⎞⎜⎝⎛++++−+=n n n a n n n n n a a n n ,故当1+=n n a 时,X n n a 1ˆ+=θ的均方误差1)ˆMSE(2+=n a θθ小于X 的均方误差nX 2)MSE(θ=.10.为了估计湖中有多少条鱼,从中捞出1000条,标上记号后放回湖中,然后再捞出150条鱼,发现其中有10条鱼有记号.问湖中有多少条鱼,才能使150条鱼中出现10条带记号的鱼的概率最大?解:设湖中有N 条鱼,有湖中每条鱼带记号的概率为Np 1000=,看作总体X 服从两点分布b (1, p ),从中抽取容量为150的样本X 1, X 2, …, X 150,有101501=∑=i i x ,似然函数∑−∑=−===−=−∏ni ini iiix n x ni x x p pp p p L 11)1()1()(11,有)1ln(ln )(ln 11p x n p x p L ni i ni i −⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+⋅=∑∑==, 令0111)(ln 11=−−⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−+⋅=∑∑==p x n p x dp p L d ni i n i i ,得x x n p ni i ==∑=11,即p 的最大似然估计为X p =ˆ, 因pN 1000=,由最大似然估计的不变性知X N1000ˆ=, 故湖中有150001015011000ˆ=×=N条鱼时,才能使150条鱼中出现10条带记号的鱼的概率最大. 11.证明:对正态分布N (µ , σ 2 ),若只有一个观测值,则µ , σ 2的最大似然估计不存在. 证:若只有一个观测值,似然函数222)(2eπ21),(σµσσµ−−=x L ,对于任一固定的σ,当µ = x 时,L (µ)取得最大值σπ21, 但显然σ 越小,σπ21越大,且σ 可任意接近于0,即σπ21不存在最大值,故µ , σ 2的最大似然估计不存在.习题6.41. 设总体概率函数是p (x ;θ ),X 1, …, X n 是其样本,T = T (X 1, …, X n )是θ 的充分统计量,则对g (θ )的任一估计gˆ,令)|ˆ(~T g E g =,证明:)ˆMSE()~MSE(g g ≤.这说明,在均方误差准则下,人们只需要考虑基于充分估计量的估计.解:因)|ˆ(~T g E g=,由Rao-Blackwell 定理知)ˆ()~(g E g E =,)ˆVar()~Var(g g ≤, 故)ˆMSE()]()ˆ([)ˆVar()]()~([)~Var()~MSE(22g g g E g g g E g g=−+≤−+=θθ. 2. 设T 1 , T 2分别是θ 1 , θ 2的UMVUE ,证明:对任意的(非零)常数a , b ,aT 1 + bT 2 是a θ 1 + b θ 2的UMVUE .证:因T 1 , T 2分别是θ 1 , θ 2的UMVUE ,有E (T 1) = θ 1 ,E (T 2) = θ 2 ,且对任意的满足E (ϕ) = 0的ϕ 都有Cov (T 1 , ϕ) = Cov (T 2 , ϕ) = 0, 则E (aT 1 + bT 2) = a E (T 1) + b E (T 2) = a θ 1 + b θ 2 ,且Cov (aT 1 + bT 2 , ϕ) = a Cov (T 1 , ϕ) + b Cov (T 2 , ϕ) = 0, 故aT 1 + bT 2是a θ 1 + b θ 2的UMVUE .3. 设T 是g (θ ) 的UMVUE ,gˆ是g (θ ) 的无偏估计,证明,若+∞<)ˆ(Var g ,则0)ˆ,Cov(≥g T . 证:因gˆ和T 都是g (θ ) 的无偏估计,有)()()ˆ(θg T E g E ==,即0)ˆ(=−T g E , 又因T 是g (θ ) 的UMVUE ,有0)ˆ,(Cov =−T g T ,即0),Cov()ˆ,Cov(=−T T g T , 故0),Cov()ˆ,Cov(≥=T T gT . 4. 设总体X ~ N (µ , σ 2),X 1 , …, X n 为样本,证明,∑==n i i X n X 11,∑=−−=n i i X X n S 122)(11分别为µ , σ 2的UMVUE .证:因X ~ N (µ , σ 2 ),有X 是µ 的无偏估计,S 2是σ 2的无偏估计,且样本X 1 , …, X n 的联合密度函数为===−−=−−∏ni i ix nni x n x x p 12222)(2112)(21e )π2(1e π21),;,,(µσσµσσσµL ,对任意的满足E (ϕ) = 0的ϕ (x 1 , …, x n ),有0e)π2(1)(1)(21122=∑⋅=∫∫∞+∞−∞+∞−−−=n x ndx dx E ni i L L µσϕσϕ,对E (ϕ) = 0两端关于µ 求偏导数,得∫∫∑∞+∞−∞+∞−−−=⋅−⋅==∂∂=n x ni i ndx dx x E ni i L L 1)(2112122e )(1)π2(10)(µσµσϕσµϕ∫∫∞+∞−∞+∞−−−∑⋅−⋅==n x n dx dx n x n ni i L L 1)(212122e)(1)π2(1µσµσϕσ)()]()([])[(222ϕσϕµϕσϕµσX E nE X E nX E n=−=−=,则0)(=ϕX E ,0)(()(),Cov(=⋅−=ϕϕϕE X E X E X ,故∑==ni i X n X 11是µ 的UMVUE ;对0)(=ϕX E 两端再关于µ 求偏导数,得∫∫∑∞+∞−∞+∞−−−=∑⋅−⋅==∂∂=n x n i i ndx dx x x X E ni i L L 1)(2112122e )(1)π2(10)(µσµσϕσµϕ∫∫∞+∞−∞+∞−−−∑⋅−⋅==n x n dx dx n x n x ni i L L 1)(212122e)(1)π2(1µσµσϕσ )()]()([])[(22ϕσϕµϕσϕµσX E nX E X E nX X E n=−=−=,则0)(2=ϕX E ,对0)()π2(=ϕσE n 两端关于σ 2求偏导数,得∫∫∑∞+∞−∞+∞−−−=∑⋅−⋅==∂∂=n x ni indx dx xE ni i L L 1)(211242122e)(210)]()π2[(µσµσϕσϕσ∫∫∑∞+∞−∞+∞−−−=∑⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−⋅==n x n i i dx dx n x n x ni i L L 1)(212124122e 221µσµµσϕ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−=∑=ϕµµσσ21222)π2(n X n X E n i i n ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=∑∑==n i i n n i i n X E E n X E n X E 122122)π2()()(22)π2(ϕσσϕµϕµϕσσ, 则012=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∑=n i i X E ϕ,因⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=−−=∑∑==21212211)(11X n X n X X n S n i i n i i ,有0)(11)(2122=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=∑=ϕϕϕX nE X E n S E n i i , 则Cov (S 2, ϕ ) = E (S 2ϕ ) − E (S 2) ⋅ E (ϕ) = 0,故∑=−−=ni i X X n S 122)(11是σ 2的UMVUE . 5. 设总体的概率函数为p(x ;θ ),满足定义6.4.2的条件,若二阶导数);(22θθx p ∂∂对一切的θ ∈ Θ 存在,证明费希尔信息量⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂−=);(ln )(22θθθX p E I . 证:因θθ∂∂⋅=∂∂p p p 1ln ,2222222221ln 111ln θθθθθθθ∂∂⋅+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂−=∂∂⋅+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂⋅−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂⋅∂∂=∂∂p p p p p p p p p p , 故∫∫∞+∞−∞+∞−∂∂+−=⋅∂∂⋅+−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂⋅+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∂∂dx p I pdx p p I p p E p E p E 222222222)(1)(1ln ln θθθθθθθ)()()(22θθθI dx x p I −=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∂∂+−=∫∞+∞−.6. 设总体密度函数为p (x ;θ ) = θ x θ − 1, 0 < x < 1, θ > 0,X 1 , …, X n 是样本.(1)求g (θ ) = 1/θ 的最大似然估计; (2)求g (θ )的有效估计.解:(1)似然函数1,,,0121110121)()(<<−=<<−Ι=Ι=∏n i x x x n n ni x i x x x x L L L θθθθθ,当0 < x 1, x 2, …, x n < 1时,ln L (θ ) = n ln θ + (θ − 1) ln (x 1x 2…x n ),令0)ln()(ln 21=+=n x x x n d L d L θθθ,得∑=−=−=ni i n x n x x x n 121ln )ln(L θ,即∑=−=ni iX n 1ln ˆθ, 故g(θ ) = 1/θ 的最大似然估计为∑=−==ni iX n g 1ln 1ˆ/1ˆθ; (2)因θθθθθθθθ1101ln )(ln ln )(ln 10101010101−=−=⋅−=⋅=⋅=∫∫∫−x dx x x x x x d x dx x x X E ,21102102101222)(ln 2ln 2)(ln )()(ln )(ln )(ln θθθθθθθ=−=⋅−==⋅=∫∫∫−X E dx x x x x x x d x dx x x X E , 则22222112)](ln [)(ln )Var(ln θθθ=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−=−=X E X E X ,可得)(111)(ln 1)ˆ(1θθθg n n X E n gE n i i ==⎟⎠⎞⎜⎝⎛−⋅⋅−=−=∑=,即∑=−=n i i X n g 1ln 1ˆ是g (θ )的无偏估计, 且22212111)Var(ln 1)ˆ(Var θθn nn X ngni i =⋅⋅==∑=, 因p (x ; θ ) = θ x θ − 1 I 0 < x < 1,当0 < x < 1时,ln p (x ; θ ) = ln θ + (θ − 1) ln x ,则x x p ln 1);(ln +=∂∂θθθ,2221);(ln θθθ−=∂∂x p ,即2221);(ln )(θθθθ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂−=X p E I ,可得g (θ ) = 1/θ 无偏估计方差的C-R 下界为)ˆ(Var 111)()]([22222g n n nI g ==⋅⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=′θθθθθ, 故∑=−=ni i X n g1ln 1ˆ是g (θ ) = 1/θ 的有效估计. 7. 设总体密度函数为2e 2);(3x xx p θθθ−=, x > 0, θ > 0,求θ 的费希尔信息量I (θ ).解:因032e 2);(>−Ι=x x xx p θθθ,当x > 0时,2ln 3ln 2ln );(ln x x x p θθθ−−+=,。
C语⾔程序设计教程第六章课后习题参考答案P158 1求三个实数最⼤值#includefloat max(float,float,float);int main(){float a,b,c,m;printf("请输⼊三个实数:");scanf("%f %f %f",&a,&b,&c);printf("最⼤数为%f\n",max(a,b,c));return 0;}float max(float a,float b,float c){float t;if(a>b&&a>c)t=a;else if(b>a&&b>c)t=b;elset=c;return t;}P158 2求最⼤公约数最⼩公倍数#includeint fun1(int a,int b);int fun2(int a,int b);int main(){int a,b;printf("请输⼊两个整数:");scanf("%d %d",&a,&b);printf("最⼤公约数为:%d\n",fun1(a,b));int t,r;if(a{t=a;a=b;b=t;}while((r=(a%b))!=0) {a=b;b=r;}return b;}int fun2(int a,int b) {int n;n=(a*b)/fun1(a,b); return n;}P158 3求完全数#includevoid wan(int n); void main(){int n;for(n=1;n<1000;n++) wan(n);printf("\n");}void wan(int n){if(n%i==0)s=s+i;}if(n==s)printf("%d\t",n); }P158 4⽆暇素数#include#includeint nixvshu(int n);int isPrime(int n);int main(){int n,t;printf("⽆暇素数:\n");for(n=100;n<=999;n++) {t=nixvshu(n);if(isPrime(n)&&isPrime(t)) printf("%d\t",n);}printf("\n");return 0;}int nixvshu(int n){int x=0;while(n){x=x*10+n%10;n=n/10;}return x;int i;for(i=2;i<=sqrt(n);i++)if(n%i==0) return 0;return n;}P158 7递归函数#includeint Y(int n){if(n==0)return 0;if(n==1)return 1;if(n==2)return 2;elsereturn (Y(n-1)+Y(n-2)+Y(n-3)); } int main(){int n,k=0;for(n=0;n<=19;n++){printf("%d\t",Y(n));k++;if(k%5==0)printf("\n");}return 0;}P124 6分解质因数#include#includevoid fenjie(int );int main(){int n;printf("请输⼊⼀个正整数:"); scanf("%d",&n);if(isPrime(n)){printf("%d=1*%d\n",n,n);}else{fenjie(n);printf("\n");}return 0;}int isPrime(int n){int i;for(i=2;i<=sqrt(n);i++){if(n%i==0) return 0;}return 1;}int zhi(int n){int m;for(m=2;m<=n;m++){if(isPrime(m)&&(n%m==0)) break;void fenjie(int n){int m;printf("%d=%d",n,zhi(n));while(n>zhi(n)){m=zhi(n);n=n/m;printf("*%d",zhi(n));}}P47 1输出闰年#includeint f(int year);int main(){int year,k=0;for(year=1900;year<=2000;year++){if(f(year)){printf("%d\t",year);k++;if(k%5==0)printf("\n");}}return 0;}int f(int year){if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0)) return year;P47 2输出回⽂数#includeint fun(int n);int main(){int n,k=0;for(n=10;n<=2000;n++) {if(n == fun(n)){printf("%d\t",n);k++;if(k%5==0)printf("\n");}}return 0;}int fun(int n){int i=0;while(n>0){i=i*10+n%10;n=n/10;}return i;}P47 3进制转换#includevoid trans(int n,int base); int main()printf("请输⼊要转换的⼗进制数:"); scanf("%d",&n);printf("请输⼊转换的进制:"); scanf("%d",&base);trans(n,base);printf("\n");return 0;}(⽅法⼀)void trans(int n,int base){if(n){trans(n/base,base);if(n%base>=10)switch(n%base){case 10:printf("A");break;case 11:printf("B");break;case 12:printf("C");break;case 13:printf("D");break;case 14:printf("E");break;case 15:printf("F");break;}elseprintf("%d",n%base);}}(⽅法⼆)void trans(int n,int base){int r;char c;trans(n/base,base); r=n%base;if(r>=10)c='A'+r-10;elsec='0'+r;printf("%c",c);}}。
基础会计学第六章习题答案第六章习题参考答案习题⼀会计分录1、借:银⾏存款28,820贷:应收账款-北⽅公司28,8202、借:库存现⾦10,000贷:银⾏存款10,0003、借:在途物资-A材料400,000 (原材料?)应交税费-应交增值税(进项税额)68,000贷:应付账款-前进公司468,0004、借:银⾏存款374,400贷:主营业务收⼊320,000应交税费-应交增值税(销项税额)54,4005、借:主营业务成本200,000贷:库存商品-甲产品200,0006、借:⽣产成本-⼄产品18,000贷:原材料-A材料18,0007、借:管理费⽤1,460库存现⾦40贷:其他应收款1,5008、借:管理费⽤1,880贷:银⾏存款1,8809、借:管理费⽤200贷:待摊费⽤20010、借:财务费⽤650贷:应付利息650 (按旧的会计准则计⼊待摊费⽤也可)习题⼆会计分录★习题⼆经讨论,将习题⼆中19题的第⼆⾏“⽣产B产品耗⽤甲材料1500千克”改为150千克,第8题改为“每件售价300元,共90,000元”。
2008年新的《中华⼈民共和国所得税法》规定⼀般企业所得税税率为25%。
为不误导学⽣,按照所得税税率改为25%,后⾯的会计分录做了相应调整。
同时,对发现的答案的部分问题进⾏了修正,⽤红⾊字体进⾏了标注。
1、借:在途物资-甲材料100,000应交税费-应交增值税(进项税额)17,000贷:应付账款-奔腾公司117,0002、借:原材料-甲材料100,000贷:在途物资-甲材料100,0003、借:其它应收款2,500贷:库存现⾦2,5004、借:银⾏存款100,000贷:短期借款100,0005、借:应付账款-奔腾公司117,000贷:银⾏存款117,0006、借:库存现⾦2,000贷:银⾏存款2,0007、借:固定资产35,500贷:银⾏存款35,5008、借:应收账款-新兴公司105,300贷:主营业务收⼊-B产品90,000应交税费-应交增值税(销项税额)15,300 9、借:销售费⽤1,000贷:银⾏存款1,00010、借:银⾏存款70,200贷:应收账款-新兴公司70,20011、借:管理费⽤2,440库存现⾦60贷:其它应收款2,50012、借:库存现⾦66,000贷:银⾏存款66,00013、借:应付职⼯薪酬-⼯资66,000贷:库存现⾦66,00014、借:在途物资-⼄材料40,000应交税费-应交增值税(进项税额)6,800贷:银⾏存款46,80015、借:在途物资-⼄材料3,000贷:银⾏存款3,00016、借:原材料-⼄材料43,000贷:在途物资-⼄材料43,00017、借:待摊费⽤600贷:库存现⾦60018、借:管理费⽤200贷:待摊费⽤20019、借:⽣产成本-A产品95,000-B产品24,000制造费⽤11,000管理费⽤1,200贷:原材料-甲材料101,000-⼄材料30,20020、借:制造费⽤21,000管理费⽤9,000贷:累计折旧30,00021、借:销售费⽤40,000贷:银⾏存款40,00022、借:财务费⽤780贷:预提费⽤78023、借:银⾏存款175,500贷:主营业务收⼊-A产品150,000 应交税费-应交增值税(销项税额)25,500 24、借:销售费⽤1,800贷:银⾏存款1,80025、借:⽣产成本-A产品25,000-B产品20,000制造费⽤11,000管理费⽤10,000贷:应付职⼯薪酬-⼯资66,00026、借:⽣产成本-A产品3,500-B产品2,800制造费⽤1,540管理费⽤1,400贷:应付职⼯薪酬-职⼯福利9,24027、制造费⽤(19)11,000(20)21,000(25)11,000(26)1,54044,540分配率=44,540÷(1,200+1,400)=17.13(元/⼯时)甲产品分配的制造费⽤= 17.13×1,200 =20,556(元)⼄产品分配的制造费⽤= 44,540 -20,556 =23,984 (元)借:⽣产成本-A产品20,556-B产品23,984贷:制造费⽤44,54028、借:库存商品-A库存商品-B 70784贷:⽣产成本-A产品144,056-B产品70,784⽣产成本-A产品⽣产成本-B产品(19)95,000 (19)24,000 (25)25,000 (25)20,000 (26)3,500 (26)2,800 (27)20,556(27)23,984 144,5670,784A产品单位成本=144,056÷800=180(元/件)B产品单位成本=70,784÷550=129(元/件)29、借:营业税⾦及附加24,000贷:应交税费24,000 30、借:主营业务成本128,700贷:库存商品-A产品90,000-B产品38,700 已售A产品⽣产成本=180×500=90,000(元)已售B产品⽣产成本=129×300=38,700 (元)31、借:主营业务收⼊240,000贷:本年利润240,000 32、借:本年利润220,520贷:销售费⽤42,800管理费⽤24,240财务费⽤780营业税⾦及附加24,000主营业务成本128,700管理费⽤(11)2,440(18)200(19)1,200(20 )9,000(25)10,000(26)1,40024,24033、利润总额=240,000-220,520=19,480(元)所得税费⽤=19,480×25%=4870(元)借:所得税费⽤4,870贷:应交税费4,87034、借:本年利润4,870贷:所得税费⽤4,87035、净利润=19,480-4870=14,610(元)盈余公积=14,610×10%=1,461(元)借:利润分配-提取盈余公积1,461贷:盈余公积1,461 36、应付利润=14,610×30%=4383(元)借:利润分配4383贷:应付股利4383。
结构力学 第六章习题 参考答案TANG Gui-he6-1 试用积分法求图示刚架B 点的水平位移。
q解:(1) 实际状态下的内力AC 杆:22P qx M qlx =−+BC 杆:2P qlxM =(2) 虚拟状态下的内力AC 杆:M x = BC 杆:M x = (3)求Bx Δ200411()223 ()8l lp Bx M M ds qlx qx xdx qlx xdx EIEI EI qlΔ==+−+=∑∫∫∫i i→6-2 图示曲梁为圆弧形,EI =常数。
试求B 的水平位移。
1解:(1) 实际状态下的内力(sin 2p FM R R )θ=− (2) 虚拟状态下的内力1sin M R θ=i (3)求 Bx Δ/2312(sin )sin 22p Bx M M ds F F R R R Rd EIEIEIπθθθΔ==→−=∑∫∫ii i ()R6-3B AAB解:(1) 实际状态下的内力20sin()(1cos )p M qRd R qR θϕθϕθ=−=−∫i(2) 虚拟状态下的内力1sin M R θ=i(3)求 Bx Δ/2421(1cos )sin ()2p Bx M M ds FR qR R Rd EIEIEIπθθθΔ==←−=∑∫∫i i6-4 图示桁架各杆截面均为,32210m A −=×210 GPa E =,40 kN F =,。
试求:(a) C 点的竖向位移;(b) 角ADC 的改变量。
2 m d =F (kN)NP解: 实际状态下的桁架内力如上图。
(a )在C 点加上一个单位荷载,得到虚拟状态下的内力如上图。
11[2()(222322]22210)()N Np Cy F F l F d F d EAEA FdEAΔ==−−+↓++=+∑i i i i i i iNPNP(b)虚拟状态下的内力如上图。
11(22()(]4) ()N NpADCF F lF dEA EA dFEAϕ∠Δ==++−=∑ii i i增大6-6 试用图乘法求指定位移。
第6章不确定性推理部分参考答案6.8 设有如下一组推理规则:r1: IF E1THEN E2 (0.6)r2: IF E2AND E3THEN E4 (0.7)r3: IF E4THEN H (0.8)r4: IF E5THEN H (0.9)且已知CF(E1)=0.5, CF(E3)=0.6, CF(E5)=0.7。
求CF(H)=?解:(1) 先由r1求CF(E2)CF(E2)=0.6 × max{0,CF(E1)}=0.6 × max{0,0.5}=0.3(2) 再由r2求CF(E4)CF(E4)=0.7 × max{0, min{CF(E2 ), CF(E3 )}}=0.7 × max{0, min{0.3, 0.6}}=0.21(3) 再由r3求CF1(H)CF1(H)= 0.8 × max{0,CF(E4)}=0.8 × max{0, 0.21)}=0.168(4) 再由r4求CF2(H)CF2(H)= 0.9 ×max{0,CF(E5)}=0.9 ×max{0, 0.7)}=0.63(5) 最后对CF1(H )和CF2(H)进行合成,求出CF(H)CF(H)= CF1(H)+CF2(H)+ CF1(H) × CF2(H)=0.6926.10 设有如下推理规则r1: IF E1THEN (2, 0.00001) H1r2: IF E2THEN (100, 0.0001) H1r3: IF E3THEN (200, 0.001) H2r4: IF H1THEN (50, 0.1) H2且已知P(E1)= P(E2)= P(H3)=0.6, P(H1)=0.091, P(H2)=0.01, 又由用户告知:P(E1| S1)=0.84, P(E2|S2)=0.68, P(E3|S3)=0.36请用主观Bayes方法求P(H2|S1, S2, S3)=?解:(1) 由r1计算O(H1| S1)先把H1的先验概率更新为在E1下的后验概率P(H1| E1)P(H1| E1)=(LS1× P(H1)) / ((LS1-1) × P(H1)+1)=(2 × 0.091) / ((2 -1) × 0.091 +1)=0.16682由于P(E1|S1)=0.84 > P(E1),使用P(H | S)公式的后半部分,得到在当前观察S1下的后验概率P(H1| S1)和后验几率O(H1| S1)P(H1| S1) = P(H1) + ((P(H1| E1) – P(H1)) / (1 - P(E1))) × (P(E1| S1) – P(E1))= 0.091 + (0.16682 –0.091) / (1 – 0.6)) × (0.84 – 0.6)=0.091 + 0.18955 × 0.24 = 0.136492O(H1| S1) = P(H1| S1) / (1 - P(H1| S1))= 0.15807(2) 由r2计算O(H1| S2)先把H1的先验概率更新为在E2下的后验概率P(H1| E2)P(H1| E2)=(LS2×P(H1)) / ((LS2-1) × P(H1)+1)=(100 × 0.091) / ((100 -1) × 0.091 +1)=0.90918由于P(E2|S2)=0.68 > P(E2),使用P(H | S)公式的后半部分,得到在当前观察S2下的后验概率P(H1| S2)和后验几率O(H1| S2)P(H1| S2) = P(H1) + ((P(H1| E2) – P(H1)) / (1 - P(E2))) × (P(E2| S2) – P(E2))= 0.091 + (0.90918 –0.091) / (1 – 0.6)) × (0.68 – 0.6)=0.25464O(H1| S2) = P(H1| S2) / (1 - P(H1| S2))=0.34163(3) 计算O(H1| S1,S2)和P(H1| S1,S2)先将H1的先验概率转换为先验几率O(H1) = P(H1) / (1 - P(H1)) = 0.091/(1-0.091)=0.10011再根据合成公式计算H1的后验几率O(H1| S1,S2)= (O(H1| S1) / O(H1)) × (O(H1| S2) / O(H1)) × O(H1)= (0.15807 / 0.10011) × (0.34163) / 0.10011) × 0.10011= 0.53942再将该后验几率转换为后验概率P(H1| S1,S2) = O(H1| S1,S2) / (1+ O(H1| S1,S2))= 0.35040(4) 由r3计算O(H2| S3)先把H2的先验概率更新为在E3下的后验概率P(H2| E3)P(H2| E3)=(LS3× P(H2)) / ((LS3-1) × P(H2)+1)=(200 × 0.01) / ((200 -1) × 0.01 +1)=0.09569由于P(E3|S3)=0.36 < P(E3),使用P(H | S)公式的前半部分,得到在当前观察S3下的后验概率P(H2| S3)和后验几率O(H2| S3)P(H2| S3) = P(H2 | ¬ E3) + (P(H2) – P(H2| ¬E3)) / P(E3)) × P(E3| S3)由当E3肯定不存在时有P(H2 | ¬ E3) = LN3× P(H2) / ((LN3-1) × P(H2) +1)= 0.001 × 0.01 / ((0.001 - 1) × 0.01 + 1)= 0.00001因此有P(H2| S3) = P(H2 | ¬ E3) + (P(H2) – P(H2| ¬E3)) / P(E3)) × P(E3| S3)=0.00001+((0.01-0.00001) / 0.6) × 0.36=0.00600O(H2| S3) = P(H2| S3) / (1 - P(H2| S3))=0.00604(5) 由r4计算O(H2| H1)先把H2的先验概率更新为在H1下的后验概率P(H2| H1)P(H2| H1)=(LS4× P(H2)) / ((LS4-1) × P(H2)+1)=(50 × 0.01) / ((50 -1) × 0.01 +1)=0.33557由于P(H1| S1,S2)=0.35040 > P(H1),使用P(H | S)公式的后半部分,得到在当前观察S1,S2下H2的后验概率P(H2| S1,S2)和后验几率O(H2| S1,S2)P(H2| S1,S2) = P(H2) + ((P(H2| H1) – P(H2)) / (1 - P(H1))) × (P(H1| S1,S2) – P(H1))= 0.01 + (0.33557 –0.01) / (1 – 0.091)) × (0.35040 – 0.091)=0.10291O(H2| S1,S2) = P(H2| S1, S2) / (1 - P(H2| S1, S2))=0.10291/ (1 - 0.10291) = 0.11472(6) 计算O(H2| S1,S2,S3)和P(H2| S1,S2,S3)先将H2的先验概率转换为先验几率O(H2) = P(H2) / (1 - P(H2) )= 0.01 / (1-0.01)=0.01010再根据合成公式计算H1的后验几率O(H2| S1,S2,S3)= (O(H2| S1,S2) / O(H2)) × (O(H2| S3) / O(H2)) ×O(H2)= (0.11472 / 0.01010) × (0.00604) / 0.01010) × 0.01010=0.06832再将该后验几率转换为后验概率P(H2| S1,S2,S3) = O(H1| S1,S2,S3) / (1+ O(H1| S1,S2,S3))= 0.06832 / (1+ 0.06832) = 0.06395可见,H2原来的概率是0.01,经过上述推理后得到的后验概率是0.06395,它相当于先验概率的6倍多。
高分子第六章习题参考答案
1.
4、在离子聚合反应中,活性中心离子和反离子之间的结合有几种形式?其存在形式受哪些因素影响?不同形式对单体的聚合能力有何影响?
参考答案:
在离子聚合反应中,活性中心离子和反离子之间的结合有以下几种形式:
以上各种形式之间处于平衡状态。
结合形式和活性种的数量受溶剂性质、温度及反离子等因素的影响。
溶剂的溶剂化能力越大,越有理于形成松对甚至自由离子;随着温度的降低,离解平衡常数(K值)变大,因此温度越低越有利于形成松对甚至自由离子;反离子的半径越大,越不易被溶剂化,所以一般在具有溶剂化能力的溶剂中随反离子半径的增大,形成松对和自由离子的可能性减小;在无溶剂化作用的溶剂中,随反离子半径的增大。
A+与B-之间的库仑引力减小,A+与B-之间的距离增大。
活性中心离子与反离子的不同结合形式和单体的反应能力顺序如下:
共价键连接A-B一般无引发能力。
计算题:
1、用n-丁基锂引发100g苯乙烯聚合,丁基锂加入量恰好500分子,如无链终止,苯乙烯和丁基锂都耗尽,计算活性聚苯乙烯链的数均分子量。
参考答案:
100g苯乙烯的分子数=(100/104)×6.22×1023=5.79×1023
活性聚苯乙烯链的数均分子量=(5.79×1023/500)×104=1.204×1023
(说明:此题数值太大,不合实际情况,如果500改为5×1020就可能)
2、将1.0×10-3 mol萘钠溶于四氢呋喃中,然后迅速加入2.0 mol苯乙烯,溶液的总体积为1L。
假如单体立即混合均匀,发现2000秒内已有一半单体聚合。
计算聚合2000秒和4000秒时的聚合度。
参考答案:
在聚合过程中阴离子活性增长种的浓度基本不变,即为引发剂的浓度[M—]= 1.0×10-3 mol·L-1;
在2000秒时参与反应的单体= 2.0×50%
采用萘钠时,n=2,所以:
=(2×1.0)÷1.0×10-3=2000
在4000秒时参与反应的单体= 2.0×75% mol·L-1= 1.5 mol·L-1;
采用萘钠时,n=2,所以:
=(2×1.5)÷1.0×10-3=3000
6、异丁烯阳离子聚合时,以向单体链转移为主要终止方式,聚合物未端为不饱和端基。
现在4.0g聚异丁烯恰好使6.0mL的0.01mol·L-1溴-四氯化碳溶液褪色,试计算聚合物的数均分子量。
参考答案:
测定的反应式为:
根据以上反应式,每一个聚异丁烯分子链要消耗一分子溴。
4.0g聚异丁烯消耗溴的量为:
0.01mol·L-1×6.0mL=6×10-5 mol
所以聚合物的数均分子量为:
4/6×10-5=6.7×104
其他参考题:
1、指出下列化合物可进行哪一类机理聚合?
四氢呋喃,2-甲基四氢呋喃,二氧六环,三氧六环,丁内酯,环氧乙烷
参考答案:
四氢呋喃:可进行阳离子聚合
2-甲基四氢呋喃:不能聚合
二氧六环:不能聚合
三氧六环:可进行阳离子聚合
丁内酯:不能聚合
环氧乙烷:可进行阳离子,阴离子及配位聚合。
2、下列单体选用哪一引发剂才能聚合,指出聚合机理,并写出引发反应式。
单体引发体系
CH2=CHC6H5(1)(C6H5CO)2O2(自由基)
CH2=C(CN)2(2)Na+萘(阴离子)
CH2=C(CH3)2(3)BF3+H2O(阳离子)
CH2=CH-O-nC4H9(4)nC4H9Li(阴离子)
CH2=CHCl (5)SnCl4+H2O(阳离子)
CH2=C(CH3)COOCH3
CH2=O
参考答案:
CH2=CHC6H5可被引发剂(1)(2)(3)(4)引发聚合。
CH2=CHC6H5+(C6H5CO)2O2属自由基聚合,引发反应式为:
(C6H5CO)2O2→C6H5CO2·
C6H5CO2·+CH2=CHC6H5→C6H5CO2 CH2-C·HC6H5
CH2=C(CN)2可被引发剂(2)(4)引发聚合。
CH2=C(CH3)2可被引发剂(3)(5)引发聚合。
CH2=CH-O-nC4H9可被引发剂(3)(5)引发聚合。
CH2=CHCl可被引发剂(1)引发聚合。
CH2=C(CH3)COOCH3可被引发剂(1)(2)(4)引发聚合。
CH2=O可被引发剂(2)(3)(4)(5)引发聚合。