样本(X_1, X_2, ..., X_n),n >2,取自总体zeta,mu = mathbb(E)zeta,sigma^2 = mathbb(D)zeta,则有()。A. X_i (1 leq i leq n)不是mu的无偏估计B. (1)/(2)[(X_1 - mu)^2 + (X_2 - mu)^2]是sigma^2的无偏估计C. (1)/(3)[(X_1 - mu)^2 + 2(X_2 - mu)^2]是sigma^2的无偏估计D. (1)/(n-1)sum_(i=1)^n(X_i - mu)^2是sigma^2的无偏估计
A. $X_i (1 \leq i \leq n)$不是$\mu$的无偏估计
B. $\frac{1}{2}[(X_1 - \mu)^2 + (X_2 - \mu)^2]$是$\sigma^2$的无偏估计
C. $\frac{1}{3}[(X_1 - \mu)^2 + 2(X_2 - \mu)^2]$是$\sigma^2$的无偏估计
D. $\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(X_i - \mu)^2$是$\sigma^2$的无偏估计
题目解答
答案
B. $\frac{1}{2}[(X_1 - \mu)^2 + (X_2 - \mu)^2]$是$\sigma^2$的无偏估计
C. $\frac{1}{3}[(X_1 - \mu)^2 + 2(X_2 - \mu)^2]$是$\sigma^2$的无偏估计
解析
考查要点:本题主要考查无偏估计的概念及其在方差估计中的应用。
解题核心思路:
- 无偏估计的定义:估计量的期望等于被估计的参数。
- 方差的无偏估计:需验证估计量的期望是否等于总体方差$\sigma^2$。
破题关键点:
- 选项A:直接判断单个样本是否为均值的无偏估计。
- 选项B、C:通过计算加权平方差的期望,判断是否等于$\sigma^2$。
- 选项D:注意分母为$n-1$时,若直接使用总体均值$\mu$,会导致期望不等于$\sigma^2$。
选项A
分析:
单个样本$X_i$的期望为$\mathbb{E}[X_i] = \mu$,因此$X_i$是$\mu$的无偏估计。
结论:选项A错误。
选项B
分析:
计算$\frac{1}{2}[(X_1 - \mu)^2 + (X_2 - \mu)^2]$的期望:
$\begin{aligned}\mathbb{E}\left[\frac{1}{2}((X_1 - \mu)^2 + (X_2 - \mu)^2)\right] &= \frac{1}{2}(\mathbb{E}[(X_1 - \mu)^2] + \mathbb{E}[(X_2 - \mu)^2]) \\&= \frac{1}{2}(\sigma^2 + \sigma^2) = \sigma^2.\end{aligned}$
结论:选项B正确。
选项C
分析:
计算$\frac{1}{3}[(X_1 - \mu)^2 + 2(X_2 - \mu)^2]$的期望:
$\begin{aligned}\mathbb{E}\left[\frac{1}{3}((X_1 - \mu)^2 + 2(X_2 - \mu)^2)\right] &= \frac{1}{3}(\mathbb{E}[(X_1 - \mu)^2] + 2\mathbb{E}[(X_2 - \mu)^2]) \\&= \frac{1}{3}(\sigma^2 + 2\sigma^2) = \sigma^2.\end{aligned}$
结论:选项C正确。
选项D
分析:
计算$\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(X_i - \mu)^2$的期望:
$\begin{aligned}\mathbb{E}\left[\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(X_i - \mu)^2\right] &= \frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} \mathbb{E}[(X_i - \mu)^2] \\&= \frac{1}{n-1} \cdot n\sigma^2 = \frac{n}{n-1}\sigma^2 \neq \sigma^2.\end{aligned}$
结论:选项D错误。