题目
5.设总体X服从标准正态分布,X_(1),X_(2),...,X_(n)是来自X的一个样本,问:统计量Y=((frac(n)/(5)-1)sum_{i=1)^5X_(i)^2}(sum_{i=6)^nX_(i)^2},n>5服从何种分布?
5.设总体X服从标准正态分布,$X_{1},X_{2},\cdots,X_{n}$是来自X的一个样本,问:统计量$Y=\frac{\left(\frac{n}{5}-1\right)\sum_{i=1}^{5}X_{i}^{2}}{\sum_{i=6}^{n}X_{i}^{2}},n>5$服从何种分布?
题目解答
答案
由题意,$X_i \sim N(0,1)$,则$\sum_{i=1}^{5} X_i^2 \sim \chi^2(5)$,$\sum_{i=6}^{n} X_i^2 \sim \chi^2(n-5)$,且两者独立。
统计量可重写为:
\[ Y = \frac{n-5}{5} \frac{\sum_{i=1}^{5} X_i^2}{\sum_{i=6}^{n} X_i^2} = \frac{\sum_{i=1}^{5} X_i^2 / 5}{\sum_{i=6}^{n} X_i^2 / (n-5)} \]
根据F分布定义,$\frac{U/m}{V/n} \sim F(m,n)$,其中$U \sim \chi^2(m)$,$V \sim \chi^2(n)$,故
\[ Y \sim F(5, n-5) \]
**答案:**
$\boxed{F(5, n-5)}$
解析
步骤 1:确定样本平方和的分布
由于$X_i \sim N(0,1)$,则$\sum_{i=1}^{5} X_i^2 \sim \chi^2(5)$,$\sum_{i=6}^{n} X_i^2 \sim \chi^2(n-5)$,且两者独立。
步骤 2:重写统计量
统计量可重写为:\[ Y = \frac{n-5}{5} \frac{\sum_{i=1}^{5} X_i^2}{\sum_{i=6}^{n} X_i^2} = \frac{\sum_{i=1}^{5} X_i^2 / 5}{\sum_{i=6}^{n} X_i^2 / (n-5)} \]
步骤 3:应用F分布定义
根据F分布定义,$\frac{U/m}{V/n} \sim F(m,n)$,其中$U \sim \chi^2(m)$,$V \sim \chi^2(n)$,故 \[ Y \sim F(5, n-5) \]
由于$X_i \sim N(0,1)$,则$\sum_{i=1}^{5} X_i^2 \sim \chi^2(5)$,$\sum_{i=6}^{n} X_i^2 \sim \chi^2(n-5)$,且两者独立。
步骤 2:重写统计量
统计量可重写为:\[ Y = \frac{n-5}{5} \frac{\sum_{i=1}^{5} X_i^2}{\sum_{i=6}^{n} X_i^2} = \frac{\sum_{i=1}^{5} X_i^2 / 5}{\sum_{i=6}^{n} X_i^2 / (n-5)} \]
步骤 3:应用F分布定义
根据F分布定义,$\frac{U/m}{V/n} \sim F(m,n)$,其中$U \sim \chi^2(m)$,$V \sim \chi^2(n)$,故 \[ Y \sim F(5, n-5) \]