题目
12.设总体 approx N(mu ,1), 若X1,X2,···,Xn为自总体X的样本,X为样本均值,则下-|||-列结论中不正确的是 () .-|||-A. sum _(i=1)^n(({X)_(i)-mu )}^2 服从x^2分布 B. (({X)_(n)-(X)_(1))}^2 服从x^2分布-|||-C. sum _(i=1)^n(({X)_(i)-overline (X))}^2 服从x^2分布 D. ((overline {X)-mu )}^2 服从x^2分布

题目解答
答案

解析
本题考查正态总体下统计量的分布,核心在于判断各选项是否符合卡方分布的定义及性质。关键点包括:
- 卡方分布的构成:独立标准正态变量的平方和;
- 样本均值的分布:$\overline{X} \sim N\left(\mu, \frac{1}{n}\right)$;
- 样本方差的分布:$\sum_{i=1}^{n}(X_i - \overline{X})^2 \sim \chi^2(n-1)$;
- 线性组合的方差计算:如$X_n - X_1$的方差为$2$。
选项A
$\sum_{i=1}^{n}(X_i - \mu)^2$
- 每个$X_i \sim N(\mu, 1)$,故$X_i - \mu \sim N(0, 1)$;
- $(X_i - \mu)^2 \sim \chi^2(1)$,独立;
- 和为$\chi^2(n)$,正确。
选项B
$2(X_n - X_1)^2$
- $X_n - X_1 \sim N(0, 2)$,标准化后$\frac{X_n - X_1}{\sqrt{2}} \sim N(0, 1)$;
- $\left(\frac{X_n - X_1}{\sqrt{2}}\right)^2 \sim \chi^2(1)$;
- 原式为$2(X_n - X_1)^2 = 2 \cdot 2 \cdot \left(\frac{X_n - X_1}{\sqrt{2}}\right)^2 = 4 \cdot \chi^2(1)$,不符合卡方分布,错误。
选项C
$\sum_{i=1}^{n}(X_i - \overline{X})^2$
- 样本方差公式:$\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(X_i - \overline{X})^2 \sim \chi^2(n-1)$;
- $\sum_{i=1}^{n}(X_i - \overline{X})^2 \sim \chi^2(n-1)$,正确。
选项D
$n(\overline{X} - \mu)^2$
- $\overline{X} \sim N\left(\mu, \frac{1}{n}\right)$,故$n(\overline{X} - \mu) \sim N(0, 1)$;
- $[n(\overline{X} - \mu)]^2 \sim \chi^2(1)$,正确。