设总体 X 的密度函数为 [ f(x)= } (2)/(theta^2)(theta-x), & 0 < x < theta 0, & (其他) ] theta > 0 为未知参数), X_1, X_2, ldots, X_n 为总体 X 的样本,若求 theta 的最大似然估计,则似然函数为() A. L(theta)= (2^n)/(theta^2n)(theta-sum_(i=1)^n x_i), 0 < x_i < theta, i = 1, 2, ldots, nB. L(theta)= (2^n)/(theta^2n)(theta-sum_(i=1)^n x_i), 0 < x_i < theta, i = 1, 2, ldots, nC. L(theta)= (2^n)/(theta^2n)prod_(i=1)^n(theta-x_i), 0 < x_i < theta, i = 1, 2, ldots, nD. L(theta)= (2^n)/(theta^2n)sum_(i=1)^n(theta-x_i), 0 < x_i < theta, i = 1, 2, ldots, n
设总体 $X$ 的密度函数为
$f(x)= \begin{cases} \frac{2}{\theta^2}(\theta-x), & 0 < x < \theta \\ 0, & \text{其他} \end{cases}$
$\theta > 0$ 为未知参数), $X_1, X_2, \ldots, X_n$ 为总体 $X$ 的样本,若求 $\theta$ 的最大似然估计,则似然函数为()
- A. $L(\theta)= \frac{2^n}{\theta^{2n}}(\theta-\sum_{i=1}^n x_i)$, $0 < x_i < \theta, i = 1, 2, \ldots, n$
- B. $L(\theta)= \frac{2^n}{\theta^{2n}}(\theta-\sum_{i=1}^n x_i)$, $0 < x_i < \theta, i = 1, 2, \ldots, n$
- C. $L(\theta)= \frac{2^n}{\theta^{2n}}\prod_{i=1}^n(\theta-x_i)$, $0 < x_i < \theta, i = 1, 2, \ldots, n$
- D. $L(\theta)= \frac{2^n}{\theta^{2n}}\sum_{i=1}^n(\theta-x_i)$, $0 < x_i < \theta, i = 1, 2, \ldots, n$
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查最大似然估计中似然函数的构造方法,需要根据给定的密度函数写出样本的联合密度函数(即似然函数),并注意参数θ的约束条件。
解题核心思路:
- 似然函数的定义:似然函数是样本联合密度函数的乘积,即每个样本点密度函数的乘积。
- 密度函数的结构:题目中密度函数为分段函数,当$0 < x_i < \theta$时,$f(x_i) = \frac{2}{\theta^2}(\theta - x_i)$;否则为0。因此,所有样本必须满足$0 < x_i < \theta$,否则似然函数为0。
- 乘积展开:将每个样本的密度函数相乘,得到$\left( \frac{2}{\theta^2} \right)^n \prod_{i=1}^n (\theta - x_i)$,并注意条件$\theta > \max\{x_1, x_2, \ldots, x_n\}$。
破题关键点:
- 排除错误选项:选项A、B错误地将$\prod (\theta - x_i)$替换为$\theta - \sum x_i$,选项D错误地使用求和符号$\sum$,只有选项C正确构造了乘积形式。
步骤1:写出单个样本的密度函数
对于每个样本$X_i$,其密度函数为:
$f(x_i) = \begin{cases} \frac{2}{\theta^2}(\theta - x_i), & 0 < x_i < \theta \\0, & \text{其他}\end{cases}$
步骤2:构造似然函数
似然函数是样本联合密度函数的乘积:
$L(\theta) = \prod_{i=1}^n f(x_i) = \prod_{i=1}^n \left[ \frac{2}{\theta^2}(\theta - x_i) \right]$
步骤3:展开乘积
将乘积分解为常数项和变量项:
$L(\theta) = \left( \frac{2}{\theta^2} \right)^n \prod_{i=1}^n (\theta - x_i) = \frac{2^n}{\theta^{2n}} \prod_{i=1}^n (\theta - x_i)$
步骤4:确定条件
所有样本必须满足$0 < x_i < \theta$,即$\theta$必须大于所有样本的最大值。
选项分析:
- 选项C正确表达了乘积形式$\prod_{i=1}^n (\theta - x_i)$,并附加了正确的条件$0 < x_i < \theta$。
- 其他选项因错误地处理$\prod$与$\sum$的关系而被排除。