题目
当样本量足够大时,t分布近似于:A. 卡方分布B. 标准正态分布C. Poisson分布D. F分布
当样本量足够大时,t分布近似于:
A. 卡方分布
B. 标准正态分布
C. Poisson分布
D. F分布
题目解答
答案
B. 标准正态分布
解析
考查要点:本题主要考查对t分布性质的理解,特别是当样本量变化时其极限分布的掌握。
解题核心思路:
t分布的形态与自由度密切相关。当样本量增大时,自由度(df = n - 1)也随之增大。根据统计学中的结论,当自由度趋于无穷大时,t分布的极限分布是标准正态分布。因此,样本量足够大时,t分布会逐渐逼近标准正态分布。
破题关键点:
- 明确t分布与自由度的关系。
- 理解中心极限定理对样本均值分布的影响。
- 排除其他干扰选项(如卡方分布、Poisson分布、F分布)的典型应用场景。
t分布是一种连续概率分布,其概率密度函数为:
$f(t) = \frac{\Gamma\left(\frac{\nu+1}{2}\right)}{\sqrt{\nu \pi} \Gamma\left(\frac{\nu}{2}\right)} \left(1 + \frac{t^2}{\nu}\right)^{-\frac{\nu+1}{2}},$
其中$\nu$为自由度。当$\nu$增大时,t分布的形态逐渐接近标准正态分布(均值为0,方差为1)。具体分析如下:
-
自由度与分布形态:
自由度$\nu = n - 1$,当样本量$n$增大时,$\nu$增大,t分布的峰度降低,尾部变薄,最终趋近于标准正态分布。 -
极限分布的数学推导:
当$\nu \to \infty$时,t分布的概率密度函数极限为:
$\lim_{\nu \to \infty} f(t) = \frac{1}{\sqrt{2\pi}} e^{-t^2/2},$
即标准正态分布的密度函数。 -
排除其他选项:
- 卡方分布(A):用于描述独立标准正态变量平方和的分布,与自由度相关,但与t分布无直接关系。
- Poisson分布(C):离散型分布,描述单位时间或空间内事件发生的次数,与连续型的t分布无关。
- F分布(D):由两个独立卡方分布的比值构成,用于方差比检验,与t分布的极限行为无关。