(完整word版)习题六样本及抽样分布

  • 格式:doc
  • 大小:515.51 KB
  • 文档页数:6

习题六 样本及抽样分布一、填空题1.设来自总体X 的一个样本观察值为:2.1,5.4,3.2,9.8,3.5,则样本均值 = 4.8 ,样本方差 =22.716;2.在总体~(5,16)X N 中随机地抽取一个容量为 36 的样本,则均值X 落在4与6之间的概率 = 0.9332 ;3. 设某厂生产的灯泡的使用寿命2~(1000,)X N σ (单位:小时),抽取一容量为9的样本,得到940,100x s ==,则(940)P X <= ;4.设127,,...,X X X 为总体2~(0,0.5)X N 的一个样本,则721(4)i i P X =>=∑ 0.025 ;5.设126,,...,X X X 为总体~(0,1)X N 的一个样本,且cY 服从2χ分布,这里,22123456()()Y X X X X X X =+++++,则c =1/3 ;6.设随机变量,X Y 相互独立,均服从2(0,3)N 分布且129,,...,X X X 与129,,...,Y Y Y 分别是来自总体,X Y的简单随机样本,则统计量U =服从参数为 9的 t 分布。

7.设1234,,,X X X X 是取自2~(0,2)X N 正态总体的简单随机样本且22!234(2)(34),Y a X X b X X =-+-,则a = 0.05 ,b = 0.01 时,统计量Y 服从2χ分布,其自由度为 2 ;8.设总体 X 服从正态分布2~(0,2)X N ,而1215,,...,X X X 是来自总体的简单随机样本,则随机变量 22110221115...2(...)X X Y X X ++=++ 服从 F 分布,参数为 10,5 ;9.设随机变量21~()(1),,X t n n Y X>=则~Y F(n,1) ;10.设随机变量~(,)X F n n 且()0.3P X A >=,A 为常数,则1()P X A>= 0.7 二、选择题1.设12,,...,n X X X 是来自总体2(,)N μσ的简单随机样本,X 是样本均值,记222222123111111(),(),(),11n n n i i i i i i S X X S X X S X n n n μ====-=-=---∑∑∑ 22411(),n i i S X n μ==-∑则服从自由度1n -的t 分布的随机变量是T =( A );A.BCD2.设()n F x 是经验分布函数,基于来自总体X 的样本,而()F x 是X 总体的 分布函数,则下列命题错误的为,对于每个给定的,()n x F x ( B )A .是分布函数B .依概率收敛于()F xC .是一个统计量D .其数学期望是()F x3.设总体X 服从0-1分布,125,,...,X X X 是来自总体X 的样本,X 是样本均值,则下列各选项中的量不是统计量的是( B ) A .12345min{,,,,}X X X X X B .1(1)X p X --C .12345max{,,,,}X X X X XD .55X X -4.设12,,...,n X X X 是正态总体2(,)N μσ的一个样本,其中μ已知而2σ未知,则下列各选项中的量不是统计量的是( C )。

A .21()ni i X μ=-∑ B .211()n i i X X n =-∑C .21()ni i Xσ=∑ D .min{}i X5.设12,,...,n X X X 和12,,...,n Y Y Y 分别来自两个正态总体2(1,2)N -和(2,5)N 的样本,且相互独立,2212,S S 分别为两个样本的样本方差,则服从(7,9)F 的统计量是( B )A .2122S SB .212254S SC .212245S SD .212252S S 6.设12,,...,n X X X 是正态总体2(,)N μσ的一个样本,X 和2S 分别为样本均值和样本方差,则下面结论不成立的有( D )A .,X S 相互独立;B .X 与2(1)n S -相互独立;C .X 与2211()n i i X X σ=-∑相互独立D .X 与2211()n i i X μσ=-∑相互独立。

7.设12,,...,n X X X 是正态总体2(,)N μσ的一个样本,2211(),1n i i S X X n ==--∑ 则2()D S 等于( )A .4n σ B .42nσ C .41n σ- D .421n σ-8.设12,,...,n X X X 是正态总体2(,)N μσ的一个样本,X 和2S 分别为样本均值和样本方差,则服从自由度为1n -的t -分布的随机变量是( C )A. BC .n X SD .2n X S9.设12,,...,n X X X 是正态总体2(,)N μσ的一个样本,X 和2S 分别为样本均值和样本方差,则( C )A .22~(1,1)XF n S - B .22(1)~(1,1)n X F n S -- C .22~(1,1)nX F n S - D .22(1)~(1,1)n XF n S +-三、解答题1.设123,,X X X 是总体2(,)N μσ的一个样本,其中μ已知而0σ>未知,则以下的函数中哪些为统计量?为什么? (1)123X X X ++;是(2)33X μ+;是 (3)1X ; 是(4)22X μ; 是(5)312ii Xσ=∑;不是(6)max{}i X ; 是 (7)3X σ+;不是2. 在总体2(52,6.3)N 中随机地抽取一个容量为36的样本,求样本均值X 落在50.8与53.8之间的概率。

解:26.3~(52,)36X N }{{}5250.853.8 1.142 1.7146.3/6(1.714)( 1.142)0.8293X P X P -<<=-<<=Φ-Φ-= 3. 对下列两种情形中的样本观测值,分别求出样本均值的观测值x 与样本方差的观测值2s ,由此你能得到什么结论?(1)5,2,3,5,8: x =4.6 222.059s =(2)105,102, 103,105,108 x =104.6 222.059s =4. 设12,,...,n X X X 是取自总体X 的一个样本.在下列三种情形下,分别写出样本12,,...,n X X X 的概率函数或密度函数 : (1)~(1,)X B p ; (2)~()X Exp λ;(3)~(0,),0X U θθ>。

解:(1) 1()(1),0,1i i x x i P X x p p i -==-=1111122,1(,,)(1)(1)nniii iii in x x nx x n n i P X x X x X x p p p p ==--=∑∑====-=-∏K(2) ,0()0,0x e x f x x λλ-⎧>=⎨≤⎩111211,0(1,2,,)(,,,)()0,0,0(1,2,,)niii nx n x nn i i n i i i i e e x i n f x x x f x x i n λλλλ=--===⎧⎧∑⎪⎪>====⎨⎨⎪⎪⎩≤=⎩∏∏∏K K K (3) 1,0()0,0f x θθθ⎧>⎪=⎨⎪≤⎩1211,(,,,)()0(1,2,)0,.nn n i i i f x x x f x x i n o wθθ=⎧⎪==≤≤=⎨⎪⎩∏K K5. 设12,,...,n X X X 是取自总体X 的一个样本.在下列三种情形下,分别求出2(),(),()E X D X E S .(1)~(1,)X B p ; 2(1)(),(),()(1)p p E X p D X E S p p n-===- (2)~()X Exp λ; 222111(),(),()E X D X E S n λλλ===(3)~(0,),0X U θθ>。

222(),(),()21212E X D X E S n θθθ===6. 设12,,...,n X X X 是独立同分布的随机变量,且都服从2(0,)N σ,试证:(1)22211~()nii Xn χσ=∑;(2)22211()~(1)n i i X n χσ=∑解:(1)12,,...,n X X X 是独立同分布的随机变量,且都服从2(0,)N σ~(0,1),(1,2)i i X XN i n σσ=K 独立,2222111()~()n niii i X X n χσσ===∑∑(2)21~(0,~(0,1)nini i XX N n N σ=∑∑222211()~(1)n i ni i X X n χσ=⎛⎫⎪=⎭⎝∑∑ 7.设12,X X 是取自总体X 的一个样本. 试证:1X X - 与 2X X - 相关系数等于-1. 解:[22121111122211122221212122111cov(,)cov(,)cov(,)cov(,)](0)222211((,222211cov(,),22cov(,)cov(,)cov(,)cov(,)cov(,)02X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X σσσσσσσσσ+==+=+=-++-==---=--+=--22D ()=D )D )-2cov()=同理D ()=222222σσσ+=-1222,212X X XXX X σρσ---=== 8. 设12,,...,n X X X 是取自正态总体2(,)N μσ的一个样本,试求统计量1ni i i c X =∑的分布,其中(1,2,...,)i c i n =是不全为零的已知常数。

解:22111~(,)n n ni i i i i i i c X N c c μσ===∑∑∑9. 设12,,...,n X X X 和12,,...,m Y Y Y 分别是取自正态总体211(,)N μσ和222(,)N μσ的样本,且相互独立,试求统计量U aX bY =+的分布,其中,a b 是不全为零的已知常数; 解:2222111111~(,),1,2,,,~(,),~(,)i a X N i n X N a X N a n n σσμσμμ=K2222222222~(,),1,2,,,~(,),~(,)j b Y N j m Y N bX N b n n σσμσμμ=K22221212~(,)a b aX bX N a b n nσσμμ+++10. 设125,,...,X X X 是取自正态总体2(0,)N σ的一个样本,试证:(1) 当32k =时,(3);k t :;(2)当k =2(1,3);k F :解:(1)2~(0,),1,25i X N i σ=K212~(0,2~(0,1)X X N N σ+2225222345230~(0,1),3,4,5,()~(3),~(3)~t(3),~t(3)i ii X X X X X N i χχσσσ=-++=∴∑即,(2)212~(0,2~(0,1)X X N N σ+222222333122221222122222223333332()~(1),~(3)2()()332~(1,3),223X X X X X X X X X F K X X X X X X χχσσσσ+++++=∴=++++11. 设124,,...,X X X 是独立同分布的随机变量,且它们都服从(0,4)N ,试证:当11,20100a b ==时,2221234(2)(34)~(2)a X X b X X χ-+-.解:122~(0,~(0,1)X X N N -3434~~(0,1)X X N N -2222221234~(2)11(2)(34)~(2)2010011,20100X X X X a b χχ+-+-==12. 设121,,...,,n n X X X X +是取自正态总体2(,)N μσ的一个样本,记221111,()n n n i n i i i X X S X X n n ====-∑∑~()t n ;13. 设总体X 服从正态分布2(,)N μσ,从中抽取简单随机样本122,,...,n X X X ,其样本均值为211,2ni i X X n ==∑求统计量21(2)n i n i i Y X X X +==+-∑的数学期望 。