题目
设X_1, X_2, ..., X_n是来自总体X样本,EX=mu, DX=sigma^2,则下列结论错误的是()。 A. (1)/(n)sum_(i=1)^nX_i 与 (1)/(n)sum_(i=1)^n(X_i-overline(X))^2 独立B. sum_(i=1)^n((X_i-overline(X))/(sigma))^2 sim chi^2(n)C. (sqrt(n-1)(frac(1)/(n)sum_{i=1)^nX_i-mu)}(sqrt(sum_{i=1)^n(X_i-overline{X))^2}} sim t(n-1)D. A、B、C三种结论都错误
设$X_1, X_2, \cdots, X_n$是来自总体X样本,$EX=\mu$, $DX=\sigma^2$,则下列结论错误的是()。
- A. $\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_i$ 与 $\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(X_i-\overline{X})^2$ 独立
- B. $\sum_{i=1}^{n}(\frac{X_i-\overline{X}}{\sigma})^2 \sim \chi^2(n)$
- C. $\frac{\sqrt{n-1}(\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_i-\mu)}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(X_i-\overline{X})^2}} \sim t(n-1)$
- D. A、B、C三种结论都错误
题目解答
答案
为了确定哪个结论是错误的,让我们逐步分析每个选项。
**选项A: $\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_{i}$与$\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(X_{i}-\bar{X})^{2}$独立**
$\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_{i}$是样本均值$\bar{X}$,而$\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(X_{i}-\bar{X})^{2}$是样本方差的有偏估计。对于正态分布,样本均值和样本方差是独立的。然而,题目没有指定总体分布,因此我们不能一般地断定样本均值和样本方差是独立的。因此,这个结论可能不正确,但让我们检查其他选项以确定。
**选项B: $\sum_{i=1}^{n}\left(\frac{X_{i}-\bar{X}}{\sigma}\right)^{2}\sim\chi^{2}(n)$**
表达式$\sum_{i=1}^{n}\left(\frac{X_{i}-\bar{X}}{\sigma}\right)^{2}$是标准化的平方偏差之和。如果$X_i$是来自正态分布的独立同分布样本,那么$\sum_{i=1}^{n}\left(\frac{X_{i}-\mu}{\sigma}\right)^{2}\sim\chi^{2}(n)$。然而,当用样本均值$\bar{X}$代替$\mu$时,自由度减少1,因此$\sum_{i=1}^{n}\left(\frac{X_{i}-\bar{X}}{\sigma}\right)^{2}\sim\chi^{2}(n-1)$。因此,这个结论是错误的。
**选项C: $\frac{\sqrt{n-1}\left(\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_{i}-\mu\right)}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(X_{i}-\bar{X})^{2}}}\sim t(n-1)$**
表达式$\frac{\sqrt{n-1}\left(\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_{i}-\mu\right)}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(X_{i}-\bar{X})^{2}}}$可以重写为$\frac{\sqrt{n-1}(\bar{X}-\mu)}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(X_{i}-\bar{X})^{2}}}$。如果$X_i$是来自正态分布的独立同分布样本,那么$\frac{\sqrt{n}(\bar{X}-\mu)}{S}\sim t(n-1)$,其中$S^2 = \frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(X_{i}-\bar{X})^{2}$是样本方差的无偏估计。因此,给定的表达式简化为$\frac{\sqrt{n-1}(\bar{X}-\mu)}{\sqrt{(n-1)S^2}} = \frac{\sqrt{n-1}(\bar{X}-\mu)}{\sqrt{n-1}S} = \frac{\bar{X}-\mu}{S}$,这遵循$t(n-1)$分布。因此,这个结论是正确的。
由于选项B是唯一错误的结论,正确答案是:
$\boxed{B}$