题目
下面结论不正确的是().A. 独立同分布的随机变量 X_1, X_2, ldots X_n 的平均值,随着 n 的增大,越来越接近于它们的共同的数学期望 mu。B. 方差反映了随机变量取值的分散程度,方差 sigma^2 越小,X 的取值越集中在均值 mu 的附近C. 辛钦大数定律证明了大量重复试验的结果的平均值具有稳定性.D. 设 X_1, X_2, ... X_n 是独立同分布的随机变量,且 E(X_i)= mu, D(X_i)= sigma^2, i = 1, 2, ..., 那么 (1)/(n) sum_(i=1)^n X_i^2 依概率收敛于 mu^2.
下面结论不正确的是().
A. 独立同分布的随机变量 $X_1, X_2, \ldots X_n$ 的平均值,随着 $n$ 的增大,越来越接近于它们的共同的数学期望 $\mu$。
B. 方差反映了随机变量取值的分散程度,方差 $\sigma^2$ 越小,$X$ 的取值越集中在均值 $\mu$ 的附近
C. 辛钦大数定律证明了大量重复试验的结果的平均值具有稳定性.
D. 设 $X_1, X_2, \cdots X_n$ 是独立同分布的随机变量,且 $E(X_i)= \mu, D(X_i)= \sigma^2, i = 1, 2, \cdots$, 那么 $\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i^2$ 依概率收敛于 $\mu^2$.
题目解答
答案
D. 设 $X_1, X_2, \cdots X_n$ 是独立同分布的随机变量,且 $E(X_i)= \mu, D(X_i)= \sigma^2, i = 1, 2, \cdots$, 那么 $\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i^2$ 依概率收敛于 $\mu^2$.
解析
本题主要考查大数定律、方差的性质等知识点。解题思路是对每个选项所涉及的概念和定理进行分析判断。
- 选项A:
- 本题考查辛钦大数定律。辛钦大数定律表明,对于独立同分布的随机变量序列$X_1, X_2, \ldots, X_n$,设它们的共同数学期望为$\mu$,即$E(X_i)=\mu$,$i = 1, 2, \ldots, n$。
- 样本均值$\overline{X}=\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i$,根据辛钦大数定律,当$n\to\infty$时,$\overline{X}$依概率收敛于$\mu$,也就是随着$n$的增大,样本均值越来越接近总体均值$\mu$,所以该选项正确。
- 选项B:
- 本题考查方差的性质。方差$\sigma^2 = D(X)=E[(X - E(X))^2]$,它衡量的是随机变量$X$取值相对于均值$\mu = E(X)$的分散程度。
- 若$\sigma^2$越小,说明$(X - \mu)^2$的期望越小,即$X$的取值与均值$\mu$的偏离程度越小,也就意味着$X$的取值越集中在均值$\mu$的附近,所以该选项正确。
- 选项C:
- 本题考查辛钦大数定律的意义。辛钦大数定律指出,对于独立同分布的随机变量序列$X_1, X_2, \ldots, X_n$,样本均值$\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i$依概率收敛于总体均值$\mu$。
- 在大量重复试验中,每次试验的结果可以看作是一个随机变量,大量重复试验的结果的平均值就是样本均值,它会接近总体均值,从而具有稳定性,所以该选项正确。
- 选项D:
- 本题考查大数定律的应用。已知$X_1, X_2, \ldots, X_n$是独立同分布的随机变量,且$E(X_i) = \mu$,$D(X_i) = \sigma^2$,$i = 1, 2, \ldots$。
- 根据方差的计算公式$D(X)=E(X^2)-[E(X)]^2$,可得$E(X_i^2)=D(X_i)+[E(X_i)]^2=\sigma^2 + \mu^2$。
- 再根据大数定律,对于独立同分布的随机变量序列$Y_i = X_i^2$,$i = 1, 2, \ldots, n$,样本均值$\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n Y_i=\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i^2$依概率收敛于$E(Y_i)=E(X_i^2)=\sigma^2 + \mu^2$,而不是$\mu^2$,所以该选项错误。