题目
设总体 X sim N(0,1),(X_1,X_2,...,X_n) 是总体 X 的样本,令 overline(X)=(1)/(n)sum_(i=1)^nX_i,S^2=(1)/(n-1)sum_(i=1)^n(X_i-overline(X))^2,则()。A. noverline(X) sim N(0,1)B. overline(X) sim N(0,1)C. sum_(i=1)^nX_i^2 sim chi^2(n)D. (noverline(X))/(S) sim t(n-1)
设总体 $X \sim N(0,1)$,$(X_1,X_2,\cdots,X_n)$ 是总体 $X$ 的样本,令 $\overline{X}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_i$,$S^2=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(X_i-\overline{X})^2$,则()。
A. $n\overline{X} \sim N(0,1)$
B. $\overline{X} \sim N(0,1)$
C. $\sum_{i=1}^{n}X_i^2 \sim \chi^2(n)$
D. $\frac{n\overline{X}}{S} \sim t(n-1)$
题目解答
答案
C. $\sum_{i=1}^{n}X_i^2 \sim \chi^2(n)$
解析
本题考查正态分布样本的统计量分布,涉及样本均值、样本方差、卡方分布、t分布等核心概念。解题关键在于:
- 样本均值的分布:若总体服从$N(\mu,\sigma^2)$,则样本均值$\overline{X}$服从$N\left(\mu, \frac{\sigma^2}{n}\right)$;
- 卡方分布的性质:独立标准正态变量的平方和服从卡方分布;
- t分布的构造:$\frac{\sqrt{n}\overline{X}}{S} \sim t(n-1)$,其中分子需为$\sqrt{n}\overline{X}$,分母为样本标准差。
选项A分析
$n\overline{X} = \sum_{i=1}^n X_i$,由于$X_i \sim N(0,1)$,独立,故$\sum X_i \sim N(0,n)$,即$n\overline{X} \sim N(0,n)$,而非$N(0,1)$,错误。
选项B分析
$\overline{X} \sim N\left(0, \frac{1}{n}\right)$,方差为$\frac{1}{n}$,非标准正态分布,错误。
选项C分析
每个$X_i^2 \sim \chi^2(1)$,且独立,故$\sum_{i=1}^n X_i^2 \sim \chi^2(n)$,正确。
选项D分析
标准t分布形式为$\frac{\sqrt{n}\overline{X}}{S} \sim t(n-1)$,但选项中分子为$n\overline{X}$,缺少$\sqrt{n}$,错误。