题目
4.设样本X(容量为1)取自具有概率密度f(x)的总体,今有关于总体的假设:-|||-_(0):f(x)= ,试求该检验的第一类错误概率P1及第二类错误概率PⅡ·

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查假设检验中第一类错误(拒真概率)和第二类错误(取伪概率)的计算,需要结合概率密度函数进行积分运算。
解题核心思路:
- 第一类错误:在原假设$H_0$成立时,样本落入拒绝域$W$的概率。此时,样本服从$H_0$的均匀分布$U(0,1)$,直接计算积分即可。
- 第二类错误:在备择假设$H_1$成立时,样本落入接受域(即拒绝域的补集)的概率。此时,样本服从$H_1$的密度函数$f(x)=2x$,需计算积分。
破题关键点:
- 明确假设对应的密度函数:$H_0$对应均匀分布,$H_1$对应$f(x)=2x$。
- 正确划分接受域和拒绝域:拒绝域为$X > \frac{2}{3}$,接受域为$X \leq \frac{2}{3}$。
- 积分计算:根据概率密度函数的定义,分别计算对应区间的积分值。
第一类错误概率$P_I$的计算
- 条件:$H_0$成立,即$X \sim U(0,1)$,概率密度函数为:
$f(x) = \begin{cases} 1, & 0 < x < 1, \\ 0, & \text{其他}. \end{cases}$ - 拒绝域:$W = \{X > \frac{2}{3}\}$。
- 计算概率:
$P_I = P(X > \frac{2}{3} \mid H_0) = \int_{\frac{2}{3}}^1 1 \, dx = 1 - \frac{2}{3} = \frac{1}{3}.$
第二类错误概率$P_{II}$的计算
- 条件:$H_1$成立,即$X$的概率密度函数为:
$f(x) = \begin{cases} 2x, & 0 < x < 1, \\ 0, & \text{其他}. \end{cases}$ - 接受域:$X \leq \frac{2}{3}$。
- 计算概率:
$P_{II} = P(X \leq \frac{2}{3} \mid H_1) = \int_0^{\frac{2}{3}} 2x \, dx = \left[ x^2 \right]_0^{\frac{2}{3}} = \left( \frac{2}{3} \right)^2 - 0 = \frac{4}{9}.$