概率论与数理统计第三版第六章答案

第六章 样本及抽样分布 总体与个体：

我们将试验的全部可能的观察值称为总体，这些值不一定都不相同，数目上也不一定是有限的，每一个可能观察值称为个体 总体中所包含的个体的个数称为总体的容量 容量为有限的称为有限总体 容量为无限的称为无限总体

设X是具有分布函数F的随机变量，若X1,X2,…,Xn是具有同一分布函数F的、相互独立的随机变量，则称X1,X2,…,Xn为从分布函数F（或总体F、或总体X）得到的容量为n的简单随机样本，简称样本，它们的观察值x1,x2,…,xn称为样本值，又称为X的n个独立的观察值

由定义得：若X1,X2,…,Xn为F的一个样本，则X1,X2,…,Xn相互独立，且它们的分布函数都是F，所以（X1,X2,…,Xn）的分布函数为

F(x1,x2,…,xn)??F(xi)

*i?1n又若X具有概率密度f，则（X1,X2,…,Xn）的概率密度为

f(x1,x2,…,xn)??f(xi).

*i?1n

设X1,X2,…,Xn是来自总体X的一个样本，g(X1,X2,…,Xn)是X1,X2,…,Xn的函数，若g中不含未知参数，则称g(X1,X2,…,Xn)是一统计量

设X1,X2,…,Xn是来自总体X的一个样本，x1,x2,^,x

第六章 样本及抽样分布 总体与个体：

我们将试验的全部可能的观察值称为总体，这些值不一定都不相同，数目上也不一定是有限的，每一个可能观察值称为个体 总体中所包含的个体的个数称为总体的容量 容量为有限的称为有限总体 容量为无限的称为无限总体

设X是具有分布函数F的随机变量，若X1,X2,…,Xn是具有同一分布函数F的、相互独立的随机变量，则称X1,X2,…,Xn为从分布函数F（或总体F、或总体X）得到的容量为n的简单随机样本，简称样本，它们的观察值x1,x2,…,xn称为样本值，又称为X的n个独立的观察值

由定义得：若X1,X2,…,Xn为F的一个样本，则X1,X2,…,Xn相互独立，且它们的分布函数都是F，所以（X1,X2,…,Xn）的分布函数为

F(x1,x2,…,xn)??F(xi)

*i?1n又若X具有概率密度f，则（X1,X2,…,Xn）的概率密度为

f(x1,x2,…,xn)??f(xi).

*i?1n

设X1,X2,…,Xn是来自总体X的一个样本，g(X1,X2,…,Xn)是X1,X2,…,Xn的函数，若g中不含未知参数，则称g(X1,X2,…,Xn)是一统计量

设X1,X2,…,Xn是来自总体X的一个样本，x1,x2,^,x

习题一：

1.1 写出下列随机试验的样本空间：

(1) 某篮球运动员投篮时, 连续5 次都命中, 观察其投篮次数; 解：连续5 次都命中，至少要投5次以上，故 1 5,6,7, ； (2) 掷一颗匀称的骰子两次, 观察前后两次出现的点数之和; 解： 2 2,3,4, 11,12 ； (3) 观察某医院一天内前来就诊的人数;

解：医院一天内前来就诊的人数理论上可以从0到无穷，所以 3 0,1,2, (4) 从编号为1，2，3，4，5 的5 件产品中任意取出两件, 观察取出哪两件产品; 解：属于不放回抽样，故两件产品不会相同，编号必是一大一小，故： 4 i,j i j 5 ; (5) 检查两件产品是否合格;

解：用0 表示合格, 1 表示不合格，则 5 0,0 , 0,1 , 1,0 , 1,1 ；

(6) 观察某地一天内的最高气温和最低气温(假设最低气温不低于T1, 最高气温不高于T2); 解：用x表示最低气温, y 表示最高气温;考虑到这是一个二维的样本空间，故： 6 x,y 1 x y T2

；

；

(7) 在单位圆内任取两点, 观察这两点的距离; 解： 7 x0 x 2 ；

(8

K2MG-EHSWI++04-001 环境、健康安全、企业社会责任目标指标

习题一：

1.1 写出下列随机试验的样本空间：

(1)某篮球运动员投篮时, 连续5 次都命中, 观察其投篮次数;

解：连续5 次都命中，至少要投5次以上，故；

(2)掷一颗匀称的骰子两次, 观察前后两次出现的点数之和;

解：；

(3)观察某医院一天内前来就诊的人数;

解：医院一天内前来就诊的人数理论上可以从0到无穷，所以；

(4)从编号为1，2，3，4，5 的5 件产品中任意取出两件, 观察取出哪两件产品;

解：属于不放回抽样，故两件产品不会相同，编号必是一大一小，故：

(5)检查两件产品是否合格;

解：用0 表示合格, 1 表示不合格，则；

(6)观察某地一天内的最高气温和最低气温(假设最低气温不低于T1, 最高气温不高于T2);

解：用表示最低气温, 表示最高气温;考虑到这是一个二维的样本空间，故：；

(7)在单位圆内任取两点, 观察这两点的距离;

解：；

(8)在长为的线段上任取一点, 该点将线段分成两段, 观察两线段的长度.

解：；

1.2

(1)A 与B 都发生, 但C 不发生; ；

(2)A 发生, 且B 与C 至少有一个发生;；

(3)A,B,C 中至少有一个发生; ；

(4)A,B,C 中恰有一个

习题六

1.设总体X~N（60，152），从总体X中抽取一个容量为100的样本，求样本均值与总体均值

之差的绝对值大于3的概率. 【解】μ=60,σ2=152,n=100

Z?X??~N(0,1)

?/nX?60~N(0,1)

15/10即 Z?P(|X?60|?3)?P(|Z|?30/15)?1?P(|Z|?2)

?2[1??(2)]?2(1?0.9772)?0.0456.

2.从正态总体N（4.2，52）中抽取容量为n的样本，若要求其样本均值位于区间（2.2,6.2）内的概率不小于0.95，则样本容量n至少取多大？ 【解】

Z?X?4~N(0,1) 5/n2.2?4.26.2?4.2n?Z?n)

55P(2.2?X?6.2)?P( ?2?(0.4n)?1?0.95,

则Φ(0.4n)=0.975，故0.4n>1.96, 即n>24.01，所以n至少应取25

3.设某厂生产的灯泡的使用寿命X~N（1000，σ2）（单位：小时），随机抽取一容量为9的样

本，并测得样本均值及样本方差.但是由

第一章 事件与概率

1．写出下列随机试验的样本空间。

（1）记录一个班级一次概率统计考试的平均分数（设以百分制记分）。

（2）同时掷三颗骰子，记录三颗骰子点数之和。 （3）生产产品直到有10件正品为止，记录生产产品的总件数。

（4）对某工厂出厂的产品进行检查，合格的记上“正品”，不合格的记上“次品”，如连续查出2个次品就停止检查，或检查4个产品就停止检查，记录检查的结果。

（5）在单位正方形内任意取一点，记录它的坐标。

（6）实测某种型号灯泡的寿命。

??{ini?0,1,?,100n}, 解 （1）人数。

其中n为班级

（2）??{3,4,?,18}。 （3）??{10,11,?}。

（4）??{00，100，0100，0101，0110，1100，1010，1011，0111，1101，0111，1111}，其中0表示次品，1表示正品。 （5）??{(x,y)? 0

2．设A，B，C为三事件，用A，B，C的运算关系表示下列各事件，。

1

（1）A发生，B与C不发生。 （2）A与B都发生，而C不发生。 （3）A，B，C中至少

习题一：

1.1 写出下列随机试验的样本空间：

(1) 某篮球运动员投篮时, 连续5 次都命中, 观察其投篮次数; 解：连续5 次都命中，至少要投5次以上，故?1??5,6,7,??； (2) 掷一颗匀称的骰子两次, 观察前后两次出现的点数之和; 解：?2??2,3,4,?11,12?； (3) 观察某医院一天内前来就诊的人数;

解：医院一天内前来就诊的人数理论上可以从0到无穷，所以?3??0,1,2,?(4) 从编号为1，2，3，4，5 的5 件产品中任意取出两件, 观察取出哪两件产品; 解：属于不放回抽样，故两件产品不会相同，编号必是一大一小，故： ?4??i,j?1?i?j?5?; (5) 检查两件产品是否合格;

解：用0 表示合格, 1 表示不合格，则?5???0,0?,?0,1?,?1,0?,?1,1??；

(6) 观察某地一天内的最高气温和最低气温(假设最低气温不低于T1, 最高气温不高于T2); 解：用x表示最低气温, y 表示最高气温;考虑到这是一个二维的样本空间，故： ?6??x,y?T1?x?y?T2?；

???；

(7) 在单位圆内任取两点, 观察这两点的距离;

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注意： 这是第一稿（存在一些错误） 第六章数理统计习题__偶数.doc

2、解 （1）由题意得：

1n 1n 12

E(X) D(X) E(X) D( Xi) E Xi 2 2

ni 1 ni 1 n

2

2

1n1n1

E(X1 X) E(X1 Xi) E XiX1 2 2

ni 1ni 1n

（2）X1 X服从正态分布，其中：

E(X1 X) 0，D(X1 X) (

从而 X1 X~N(0,由于

n

n 12n 1n 12

)D(X1) 2D(X2) nnn

n 12

) n

Xi

~N(0,1)，i 1,2, n，且相互独立，因此：

2

i 1

Xi

2

~ 2 n

X

~N(0,1)，所以

nX

2

2

~ 2 1

由于

(n 1)S2

2

~ 2 n 1 ，所以

2

nX

2

2

/

(n 1)S

2

(n 1)

nX

S

2

2

~F 1,n 1

（3）由于

i 1

n/2

Xi

n2

2

~ (n/2)，以及

2

n/2i 1

i 1 n/2

n

Xi

n

2

2

~ (n/2)，因此有：

i 1

n/2

Xi

2

2

/

i 1 n/2

Xi

2

Xi /

2

i 1 n/2

Xi

2

nn~F(,)

22

X a~

习题15（参数估计）

一．填空题

1. 设X~e(),X1,X2,?,Xn为来自X的样本，则?的矩估计为 ．

1?2. 设X~N(?,?2),X1,X2,?,Xn为来自X的样本,则?的无偏估计量为 ．

2?1?3. 设X1,X2,X3是总体X的样本，?11?2?(bX1?X2?X3)是总体(X1?aX2?X3)，?46均值的两个无偏估计，则a? ，b? ，这两个无偏估计量中较有效的是 ．二．判断题

1. 参数矩估计是唯一的。（ ）

2. 用距估计和最大似然估计对某参数估计所得的估计一定不一样。（ ） 3. 一个未知参数的无偏估计一定唯一。（ ）

4. 设总体X的数学期望为?,X1,X2,?,Xn为来自X的样本，则X1是?的无偏估计量。（ 三．解答题

1. 设总体的密度为

f(x;?)????(??1)x?,0?x?1,??0,其他.

试用样本X1,X2,?,Xn求参数?的距估计量和最大似然估计量.

1

）

?a?x?xe?,x?02. 设总体X的概率密度为f(x)??2，其中??0，且?为未知参数，

?0,x?0??. （1）试求常数a； （2）求?的最大似然估计量?

北京工商大学概率复习资料

第六章 课外练习题（含详细答案）

1. 设X1, ,Xn是总体X~N( , 2)的样本,则 n n 2 2 (1) E (Xi X) E (Xi X)2/ 2 ________. i 1 i 1

答案：(n 1) 2.

n n 2 4(2) D (Xi ) D (Xi )2/ 2 _____. i 1 i 1

4答案：2n .

解：因为X1, ,Xn是总体X~N( , )的样本,所以ES 且222(n 1)S2

2 2(n 1).

(n 1)S2 n2 22 从而(1)E ，所以E(X X) E(n 1)S (n 1) . (n 1) i2 i 1

n 1n2 2 22 或者E (Xi X) (n 1)E (X X) (n 1)ES (n 1) . i i 1 n 1i 1

(2) 由Xi

22n X Xi 2i～N(0,1)，则 ～ (n)，所以D 2n i 1 i 1 n

2 n Xi 2 n 2n Xi 2 44 D 2n . 故D (Xi ) D