题目
设Xsim t(n),当ntoinfty时,X的极限分布是()A. N(0,1)B. F(n,1)C. chi^2(n)D. t
设$X\sim t(n)$,当$n\to\infty$时,$X$的极限分布是()
A. $N(0,1)$
B. $F(n,1)$
C. $\chi^2(n)$
D. $t$
题目解答
答案
A. $N(0,1)$
解析
考查要点:本题主要考查学生对t分布极限性质的理解,以及其与标准正态分布的关系。
解题核心思路:
t分布的定义涉及标准正态变量与卡方变量的比值。当自由度$n \to \infty$时,卡方变量的归一化值趋近于1,此时t分布退化为标准正态分布。
破题关键点:
- t分布的构造:$t(n) = \frac{Z}{\sqrt{V/n}}$,其中$Z \sim N(0,1)$,$V \sim \chi^2(n)$。
- 大数定律的应用:当$n$很大时,$\sqrt{V/n} \approx 1$,因此$t(n)$近似为$Z$。
- 极限分布推导:分母趋近于1,最终极限分布为$N(0,1)$。
步骤1:回顾t分布的定义
设$Z \sim N(0,1)$,$V \sim \chi^2(n)$且$Z$与$V$独立,则$t(n)$分布定义为:
$X = \frac{Z}{\sqrt{V/n}}.$
步骤2:分析卡方变量的归一化值
卡方变量$V$的均值为$n$,方差为$2n$。当$n \to \infty$时,根据大数定律,$\frac{V}{n} \to 1$,因此$\sqrt{V/n} \to 1$。
步骤3:极限分布推导
当$n \to \infty$时,分母$\sqrt{V/n}$趋近于1,此时:
$X \approx \frac{Z}{1} = Z \sim N(0,1).$
结论:
当自由度$n \to \infty$时,$t(n)$的极限分布为标准正态分布$N(0,1)$。