题目
设随机变量X1,x2 X1,x4相互独立且都服从标准正态分布,则随机变量 =dfrac ({{x)_(1)}^2+({x)_(2)}^2}({{x)_(3)}^2+({x)_(4)}^3}-|||-服从参数为 __ 的 __ 分布.

题目解答
答案
(2,2)和F
解析
考查要点:本题主要考查卡方分布和F分布的定义及性质,以及随机变量独立性的应用。
解题核心思路:
- 识别分子和分母的结构:将分子和分母分别视为独立的卡方分布变量之和。
- 确定自由度:分子和分母的自由度由各自独立的标准正态变量的平方项个数决定。
- 构造F分布:根据F分布的定义,将分子和分母分别除以各自的自由度后取比值。
破题关键点:
- 标准正态变量的平方服从卡方分布(自由度为1)。
- 独立卡方变量之和的自由度相加。
- F分布的构造条件:两个独立的卡方变量分别除以自由度后的比值。
步骤1:分析分子部分
- $X_1$ 和 $X_2$ 是独立的标准正态变量,因此 $X_1^2 \sim \chi^2(1)$,$X_2^2 \sim \chi^2(1)$。
- 分子 $X_1^2 + X_2^2$ 是两个独立的$\chi^2(1)$变量之和,故服从$\chi^2(2)$分布,自由度为$2$。
步骤2:分析分母部分
- $X_3$ 和 $X_4$ 是独立的标准正态变量,因此 $X_3^2 \sim \chi^2(1)$,$X_4^2 \sim \chi^2(1)$。
- 分母 $X_3^2 + X_4^2$ 是两个独立的$\chi^2(1)$变量之和,故服从$\chi^2(2)$分布,自由度为$2$。
步骤3:构造F分布
- 分子和分母均服从$\chi^2(2)$,且相互独立。
- 将分子除以自由度$2$,分母除以自由度$2$,得到:
$\frac{\frac{X_1^2 + X_2^2}{2}}{\frac{X_3^2 + X_4^2}{2}} = \frac{X_1^2 + X_2^2}{X_3^2 + X_4^2}$ - 根据F分布的定义,该比值服从参数为$(2, 2)$的F分布。