题目
4【判断题】若总体X的方差为sigma^2,X_(1),X_(2),…,X_(n)为总体X的一组样本,则D(overline(X))=(sigma^2)/(n)( )bigcirc对 bigcirc错
4【判断题】
若总体X的方差为$\sigma^{2}$,$X_{1}$,$X_{2}$,…,$X_{n}$为总体X的
一组样本,则$D(\overline{X})=\frac{\sigma^{2}}{n}$( )
$\bigcirc$对 $\bigcirc$错
题目解答
答案
样本均值 $\overline{X}$ 的方差计算如下:
\[
D(\overline{X}) = D\left(\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i\right) = \frac{1}{n^2} \sum_{i=1}^n D(X_i) = \frac{1}{n^2} \cdot n \sigma^2 = \frac{\sigma^2}{n}
\]
因此,题目陈述正确。
答案:$\boxed{\text{对}}$
解析
考查要点:本题主要考查样本均值的方差计算,涉及方差的性质及独立同分布条件下协方差的应用。
解题核心思路:
- 样本均值的定义:$\overline{X} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i$。
- 方差的线性性质:若随机变量独立,则方差可加,且常数平方后作用于方差。
- 独立同分布假设:样本间相互独立,方差均为$\sigma^2$,协方差为0。
破题关键点:
- 将$\overline{X}$表示为样本的线性组合,利用方差的线性性质展开。
- 利用独立性消去协方差项,仅保留各$X_i$的方差之和。
步骤1:写出样本均值的表达式
样本均值为:
$\overline{X} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i$
步骤2:计算方差
根据方差的线性性质:
$D\left(\sum_{i=1}^n a_i X_i\right) = \sum_{i=1}^n a_i^2 D(X_i) + 2\sum_{1 \le i < j \le n} a_i a_j \text{Cov}(X_i, X_j)$
由于样本独立,$\text{Cov}(X_i, X_j) = 0$,因此:
$D\left(\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i\right) = \frac{1}{n^2} \sum_{i=1}^n D(X_i)$
步骤3:代入方差值
每个$D(X_i) = \sigma^2$,故:
$D(\overline{X}) = \frac{1}{n^2} \cdot n \sigma^2 = \frac{\sigma^2}{n}$
结论:题目陈述正确。