题目
设总体 X sim U(0, theta),X_1, X_2, ldots, X_n 是来自总体 X 的样本,则下列结论不正确的是() A. hat(theta) = 2overline(X) 是 theta 的矩估计量;B. hat(theta) = 2overline(X) 是 theta 的无偏估计量;C. hat(theta) = 2sqrt(3)S 是 theta 的矩估计量;D. hat(theta) = 2sqrt(3)S 不是 theta 的矩估计量。
设总体 $X \sim U(0, \theta)$,$X_1, X_2, \ldots, X_n$ 是来自总体 $X$ 的样本,则下列结论不正确的是()
- A. $\hat{\theta} = 2\overline{X}$ 是 $\theta$ 的矩估计量;
- B. $\hat{\theta} = 2\overline{X}$ 是 $\theta$ 的无偏估计量;
- C. $\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 是 $\theta$ 的矩估计量;
- D. $\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 不是 $\theta$ 的矩估计量。
题目解答
答案
为了确定哪个结论不正确,我们需要分析每个选项中给出的估计量,并检查它们是否是$\theta$的矩估计量、无偏估计量或两者都不是。
### 选项A: $\hat{\theta} = 2\bar{X}$是$\theta$的矩估计量
对于均匀分布 $X \sim U(0, \theta)$,总体均值 $\mu$ 为:
\[
\mu = \frac{\theta}{2}
\]
矩估计法使用样本均值 $\bar{X}$ 作为总体均值 $\mu$ 的估计量。因此,我们有:
\[
\bar{X} \approx \frac{\theta}{2} \implies \hat{\theta} = 2\bar{X}
\]
所以,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 确实是 $\theta$ 的矩估计量。
### 选项B: $\hat{\theta} = 2\bar{X}$是$\theta$的无偏估计量
为了检查 $\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是否是无偏估计量,我们需要计算它的期望值:
\[
E(\hat{\theta}) = E(2\bar{X}) = 2E(\bar{X})
\]
由于 $\bar{X}$ 是样本均值,其期望值等于总体均值:
\[
E(\bar{X}) = \mu = \frac{\theta}{2}
\]
因此:
\[
E(\hat{\theta}) = 2 \cdot \frac{\theta}{2} = \theta
\]
所以,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是 $\theta$ 的无偏估计量。
### 选项C: $\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$是$\theta$的矩估计量
对于均匀分布 $X \sim U(0, \theta)$,总体方差 $\sigma^2$ 为:
\[
\sigma^2 = \frac{\theta^2}{12}
\]
矩估计法使用样本方差 $S^2$ 作为总体方差 $\sigma^2$ 的估计量。因此,我们有:
\[
S^2 \approx \frac{\theta^2}{12} \implies \theta^2 \approx 12S^2 \implies \hat{\theta} = \sqrt{12}S = 2\sqrt{3}S
\]
所以,$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 确实是 $\theta$ 的矩估计量。
### 选项D: $\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$不是$\theta$的矩估计量
根据选项C的分析,$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 是 $\theta$ 的矩估计量。因此,选项D是不正确的。
### 结论
不正确的结论是:
\[
\boxed{D}
\]
解析
步骤 1:分析选项A
对于均匀分布 $X \sim U(0, \theta)$,总体均值 $\mu$ 为:
\[ \mu = \frac{\theta}{2} \]
矩估计法使用样本均值 $\bar{X}$ 作为总体均值 $\mu$ 的估计量。因此,我们有:
\[ \bar{X} \approx \frac{\theta}{2} \implies \hat{\theta} = 2\bar{X} \]
所以,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 确实是 $\theta$ 的矩估计量。
步骤 2:分析选项B
为了检查 $\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是否是无偏估计量,我们需要计算它的期望值:
\[ E(\hat{\theta}) = E(2\bar{X}) = 2E(\bar{X}) \]
由于 $\bar{X}$ 是样本均值,其期望值等于总体均值:
\[ E(\bar{X}) = \mu = \frac{\theta}{2} \]
因此:
\[ E(\hat{\theta}) = 2 \cdot \frac{\theta}{2} = \theta \]
所以,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是 $\theta$ 的无偏估计量。
步骤 3:分析选项C
对于均匀分布 $X \sim U(0, \theta)$,总体方差 $\sigma^2$ 为:
\[ \sigma^2 = \frac{\theta^2}{12} \]
矩估计法使用样本方差 $S^2$ 作为总体方差 $\sigma^2$ 的估计量。因此,我们有:
\[ S^2 \approx \frac{\theta^2}{12} \implies \theta^2 \approx 12S^2 \implies \hat{\theta} = \sqrt{12}S = 2\sqrt{3}S \]
所以,$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 确实是 $\theta$ 的矩估计量。
步骤 4:分析选项D
根据选项C的分析,$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 是 $\theta$ 的矩估计量。因此,选项D是不正确的。
对于均匀分布 $X \sim U(0, \theta)$,总体均值 $\mu$ 为:
\[ \mu = \frac{\theta}{2} \]
矩估计法使用样本均值 $\bar{X}$ 作为总体均值 $\mu$ 的估计量。因此,我们有:
\[ \bar{X} \approx \frac{\theta}{2} \implies \hat{\theta} = 2\bar{X} \]
所以,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 确实是 $\theta$ 的矩估计量。
步骤 2:分析选项B
为了检查 $\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是否是无偏估计量,我们需要计算它的期望值:
\[ E(\hat{\theta}) = E(2\bar{X}) = 2E(\bar{X}) \]
由于 $\bar{X}$ 是样本均值,其期望值等于总体均值:
\[ E(\bar{X}) = \mu = \frac{\theta}{2} \]
因此:
\[ E(\hat{\theta}) = 2 \cdot \frac{\theta}{2} = \theta \]
所以,$\hat{\theta} = 2\bar{X}$ 是 $\theta$ 的无偏估计量。
步骤 3:分析选项C
对于均匀分布 $X \sim U(0, \theta)$,总体方差 $\sigma^2$ 为:
\[ \sigma^2 = \frac{\theta^2}{12} \]
矩估计法使用样本方差 $S^2$ 作为总体方差 $\sigma^2$ 的估计量。因此,我们有:
\[ S^2 \approx \frac{\theta^2}{12} \implies \theta^2 \approx 12S^2 \implies \hat{\theta} = \sqrt{12}S = 2\sqrt{3}S \]
所以,$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 确实是 $\theta$ 的矩估计量。
步骤 4:分析选项D
根据选项C的分析,$\hat{\theta} = 2\sqrt{3}S$ 是 $\theta$ 的矩估计量。因此,选项D是不正确的。