题目
2.(10分)设X_(1),X_(2),...,X_(n)为总体Xsim N(mu,sigma^2)的样本,证明hat(mu)_(1)=(1)/(2)X_(1)+(2)/(3)X_(2)-(1)/(6)X_(3),hat(mu)_(2)=2overline(X)-X_(1),hat(mu)_(3)=overline(X),都是总体均值μ的无偏估计,并进一步判断哪一个估计有效。
2.(10分)设$X_{1},X_{2},\cdots,X_{n}$为总体$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$的样本,证明
$\hat{\mu}_{1}=\frac{1}{2}X_{1}+\frac{2}{3}X_{2}-\frac{1}{6}X_{3},\hat{\mu}_{2}=2\overline{X}-X_{1},\hat{\mu}_{3}=\overline{X},$
都是总体均值μ的无偏估计,并进一步判断哪一个估计有效。
题目解答
答案
**答案:**
1. **无偏性证明:**
- $\hat{\mu}_1 = \frac{1}{2}X_1 + \frac{2}{3}X_2 - \frac{1}{6}X_3$,期望值为 $\mu$,无偏。
- $\hat{\mu}_2 = 2\overline{X} - X_1$,期望值为 $\mu$,无偏。
- $\hat{\mu}_3 = \overline{X}$,期望值为 $\mu$,无偏。
2. **方差计算:**
- $D(\hat{\mu}_1) = \frac{13}{18}\sigma^2$。
- $D(\hat{\mu}_2) = \sigma^2$。
- $D(\hat{\mu}_3) = \frac{\sigma^2}{n}$。
3. **比较方差:**
- 当 $n \geq 2$ 时,$\frac{\sigma^2}{n} \leq \frac{13}{18}\sigma^2$,$\hat{\mu}_3$ 最有效。
- 当 $n = 1$ 时,$\hat{\mu}_3 = X_1$,$D(\hat{\mu}_3) = \sigma^2$,$\hat{\mu}_1$ 最有效。
**结论:**
\[
\boxed{
\begin{aligned}
&\text{三个估计量均无偏。} \\
&\text{当 } n \geq 2 \text{ 时,} \hat{\mu}_3 = \overline{X} \text{ 最有效。} \\
&\text{当 } n = 1 \text{ 时,} \hat{\mu}_1 \text{ 最有效。}
\end{aligned}
}
\]