设总体sim N(0,(sigma )^2),sim N(0,(sigma )^2)为样本,则sim N(0,(sigma )^2)服从的分布是()A.sim N(0,(sigma )^2)B.sim N(0,(sigma )^2)C.sim N(0,(sigma )^2)D.sim N(0,(sigma )^2)
设总体
,
为样本,则
服从的分布是()
A.
B.
C.
D.
题目解答
答案
已知总体
,
为样本,根据正态分布的性质得
,则
,故选项是C。
解析
考查要点:本题主要考查正态分布与卡方分布的关系,以及如何判断统计量服从的分布类型。
解题核心思路:
当总体服从正态分布$X \sim N(0, \sigma^2)$时,标准化后的变量$X_i/\sigma$服从标准正态分布$N(0,1)$。根据卡方分布的定义,独立标准正态变量的平方和服从自由度为变量个数的卡方分布。因此,将题目中的表达式转化为标准正态变量的平方和形式即可得出结论。
破题关键点:
- 标准化处理:将每个$X_i$除以$\sigma$,使其转化为标准正态变量。
- 平方和的性质:独立标准正态变量的平方和服从卡方分布,自由度等于变量个数。
已知总体$X \sim N(0, \sigma^2)$,样本$(X_1, X_2, X_3, X_4)$独立同分布。我们需要判断$\dfrac{1}{\sigma^2} \sum_{i=1}^{4} X_i^2$的分布。
步骤1:标准化处理
将每个$X_i$标准化为$Z_i = \dfrac{X_i}{\sigma}$,则$Z_i \sim N(0, 1)$,即服从标准正态分布。
步骤2:平方和的转化
原表达式可改写为:
$\dfrac{1}{\sigma^2} \sum_{i=1}^{4} X_i^2 = \sum_{i=1}^{4} \left( \dfrac{X_i}{\sigma} \right)^2 = \sum_{i=1}^{4} Z_i^2.$
步骤3:应用卡方分布的定义
由于$Z_1, Z_2, Z_3, Z_4$是独立的标准正态变量,根据卡方分布的定义,独立标准正态变量的平方和服从自由度为变量个数的卡方分布,即:
$\sum_{i=1}^{4} Z_i^2 \sim \chi^2(4).$
因此,$\dfrac{1}{\sigma^2} \sum_{i=1}^{4} X_i^2$服从自由度为4的卡方分布,对应选项C。