题目
当自由度趋向无穷大时,t分布趋向( )A. X2分布B. F分布C. 二项分布D. 标准正态分布E. 泊松分布
当自由度趋向无穷大时,t分布趋向( )
A. X2分布
B. F分布
C. 二项分布
D. 标准正态分布
E. 泊松分布
题目解答
答案
D. 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,特别是自由度变化对其极限分布的影响。
解题核心思路:
t分布的形态随自由度变化而变化。当自由度逐渐增大时,t分布的形态会逐渐接近标准正态分布。这一结论可以通过t分布的定义(由标准正态变量与卡方变量构造)和极限分析得出。
破题关键点:
- t分布的定义:$t = \frac{Z}{\sqrt{\chi^2 / v}}$,其中$Z$为标准正态变量,$\chi^2$为卡方变量,$v$为自由度。
- 自由度趋于无穷大时,$\chi^2 / v$趋近于1,因此$t$趋近于$Z$,即标准正态分布。
t分布的极限性质:
- 自由度与分布形态的关系:
- 当自由度$v$较小时,t分布呈现“矮胖”形态(峰比正态分布低,尾部更厚)。
- 随着$v$增大,t分布的峰逐渐升高,尾部变薄,逐渐逼近标准正态分布。
- 数学推导:
- 当$v \to \infty$时,$\chi^2$分布的均值为$v$,方差为$2v$,因此$\sqrt{\chi^2 / v} \to 1$(由大数定律)。
- 代入$t$的表达式,得$t \approx Z / 1 = Z$,即$t$趋近于标准正态分布。
选项分析:
- A. $\chi^2$分布:与自由度无关,排除。
- B. F分布:用于比较两个总体的方差,排除。
- C. 二项分布:离散型分布,排除。
- D. 标准正态分布:符合推导结论,正确。
- E. 泊松分布:计数事件分布,排除。