题目
(8)设X1,X2,··· _(n)(ngeqslant 2) 为来自总体N(μ,1)的简单随机样本,记 overline (X)=dfrac (1)(n)sum _(i=1)^n(X)_(i), 则下列结论中-|||-不正确的是(8)设X1,X2,··· _(n)(ngeqslant 2) 为来自总体N(μ,1)的简单随机样本,记 overline (X)=dfrac (1)(n)sum _(i=1)^n(X)_(i), 则下列结论中-|||-不正确的是A、AB、BC、CD、D


- A、A
- B、B
- C、C
- D、D
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查卡方分布的定义及其应用,涉及正态总体样本的线性组合、样本均值与方差的分布关系。
解题核心思路:
- 卡方分布的构成条件:独立标准正态变量的平方和。
- 标准化处理:将非标准正态变量转化为标准正态变量。
- 自由度分析:根据变量间的独立性确定卡方分布的自由度。
破题关键点:
- 选项B中,$X_n - X_1$的差服从$N(0,2)$,需通过标准化判断其平方是否符合卡方分布的结构。
- 选项C和D需结合样本方差与均值的分布特性,验证其是否满足卡方分布的条件。
选项分析
(A) $\sum_{i=1}^{n}(X_i - \mu)^2$ 服从$\chi^2$分布
- 每个$X_i \sim N(\mu,1)$,故$X_i - \mu \sim N(0,1)$。
- 平方和为独立标准正态变量的平方和,自由度为$n$,因此服从$\chi^2(n)$。
- 结论:正确。
(B) $2(X_n - X_1)^2$ 服从$\chi^2$分布
- $X_n - X_1 \sim N(0, 2)$(方差为$1+1=2$)。
- 标准化后:$\frac{X_n - X_1}{\sqrt{2}} \sim N(0,1)$,其平方服从$\chi^2(1)$。
- 原式为$2(X_n - X_1)^2 = 2 \cdot (\sqrt{2} \cdot Z)^2 = 4Z^2$($Z \sim N(0,1)$),不符合$\chi^2$分布的结构(需为$Z^2$的系数为1)。
- 结论:不正确。
(C) $\sum_{i=1}^{n}(X_i - \overline{X})^2$ 服从$\chi^2$分布
- 样本方差公式:$\sum_{i=1}^{n}(X_i - \overline{X})^2 = (n-1)S^2$,其中$S^2$为样本方差。
- 总体方差$\sigma^2=1$,故$\sum_{i=1}^{n}(X_i - \overline{X})^2 \sim \chi^2(n-1)$。
- 结论:正确。
(D) $n(\overline{X} - \mu)^2$ 服从$\chi^2$分布
- $\overline{X} \sim N(\mu, \frac{1}{n})$,故$\overline{X} - \mu \sim N(0, \frac{1}{n})$。
- 标准化后:$\sqrt{n}(\overline{X} - \mu) \sim N(0,1)$,其平方服从$\chi^2(1)$。
- 原式为$n(\overline{X} - \mu)^2 = (\sqrt{n}(\overline{X} - \mu))^2$,符合$\chi^2(1)$。
- 结论:正确。