题目
中心极限定理主要说明了什么?A. 样本量足够大时,样本均值的分布近似正态分布B. 总体均值等于样本均值的期望C. 样本标准差是总体标准差的无偏估计D. 样本方差随样本量的增加而减小
中心极限定理主要说明了什么?
A. 样本量足够大时,样本均值的分布近似正态分布
B. 总体均值等于样本均值的期望
C. 样本标准差是总体标准差的无偏估计
D. 样本方差随样本量的增加而减小
题目解答
答案
A. 样本量足够大时,样本均值的分布近似正态分布
解析
本题考查中心极限定理的相关知识。解题思路是明确中心极限定理的具体内容,然后将各选项与该内容进行对比分析。
中心极限定理是概率论中的一组定理,其核心内容为:设从均值为$\mu$、方差为$\sigma^{2}$(有限)的任意一个总体中抽取样本量为$n$的样本,当$n$充分大时(通常要求$n\geq30$),样本均值$\overline{X}$的抽样分布近似服从均值为$\mu$、方差为$\frac{\sigma^{2}}{n}$的正态分布,即$\overline{X}\sim N(\mu,\frac{\sigma^{2}}{n})$。
下面对各选项进行分析:
- 选项A:该选项表述与中心极限定理的核心内容一致,当样本量足够大时,样本均值的分布近似正态分布,所以选项A正确。
- 选项B:总体均值等于样本均值的期望,这是样本均值的性质,并不是中心极限定理所主要说明的内容。样本均值$\overline{X}=\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}X_{i}$,其期望$E(\overline{X}) = E(\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}X_{i})=\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}E(X_{i})$,由于总体均值$\mu = E(X_{i})$($i = 1,2,\cdots,n$),所以$E(\overline{X})=\mu$,但这并非中心极限定理的核心,故选项B错误。
- 选项C:样本标准差是总体标准差的无偏估计,这是关于样本标准差和总体标准差关系的内容,与中心极限定理无关。样本标准差$S=\sqrt{\frac{1}{n - 1}\sum_{i = 1}^{n}(X_{i}-\overline{X})^{2}}$,它是总体标准差$\sigma$的无偏估计,即$E(S)=\sigma$,所以选项C错误。
- 选项D:样本方差$S^{2}=\frac{1}{n - 1}\sum_{i = 1}^{n}(X_{i}-\overline{X})^{2}$,总体方差为$\sigma^{2}$,样本方差是总体方差的无偏估计,即$E(S^{2})=\sigma^{2}$,它并不随样本量的增加而减小,所以选项D错误。