题目
如果用 _(1),(X)_(2)... cdot (X)_(n) 表示相互独立的各随机因素 假定它们都服从相同的分布 且都有有限的期望与方差作为总和 _(1),(X)_(2)... cdot (X)_(n) 这个随机变量当 n 充分大时便近似地服从 A 正 态分布 B 标准正态分布 C 均匀分布 D 泊松分布
如果用 表示相互独立的各随机因素 假定它们都服从相同的分布 且都有有限的期望与方差作为总和
这个随机变量当 n 充分大时便近似地服从
A 正 态分布
B 标准正态分布
C 均匀分布
D 泊松分布
题目解答
答案
A. 正态分布
解析
考查要点:本题主要考查中心极限定理的理解与应用,要求学生能够识别题目条件与定理的对应关系。
解题核心思路:
题目中给出的随机变量满足独立同分布、有限的期望与方差,且当样本量$n$足够大时,其和的分布形态是关键。根据中心极限定理,独立同分布的随机变量的平均值在$n$趋近于无穷大时近似正态分布,而题目中的“总和”可视为平均值乘以$n$,因此总和的分布也必然服从正态分布。
破题关键点:
- 明确中心极限定理的适用条件(独立、同分布、有限方差)。
- 区分“平均值”与“总和”的正态分布形式(总和的均值和方差需调整)。
- 排除干扰选项(如标准正态分布需标准化处理,泊松分布适用于计数事件等)。
中心极限定理指出:
若$X_1, X_2, \dots, X_n$是独立同分布的随机变量,且每个变量的期望为$\mu$,方差为$\sigma^2$(有限),则当$n$足够大时,样本均值$\bar{X} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n X_i$的分布近似正态分布,即:
$\bar{X} \sim N\left(\mu, \frac{\sigma^2}{n}\right)$
题目中问的是总和$S_n = X_1 + X_2 + \dots + X_n$的分布。由于总和$S_n = n\bar{X}$,根据正态分布的线性性质,若$\bar{X}$近似正态分布,则$S_n$也近似正态分布,其参数为:
$S_n \sim N(n\mu, n\sigma^2)$
选项分析:
- A. 正态分布:正确。总和的分布形态由中心极限定理保证为正态。
- B. 标准正态分布:错误。标准正态要求均值为0、方差为1,但$S_n$的均值为$n\mu$,方差为$n\sigma^2$。
- C. 均匀分布:错误。均匀分布适用于有限区间内概率密度均等的情况,与题目条件无关。
- D. 泊松分布:错误。泊松分布适用于计数事件的发生次数,与独立同分布的和无关。