【概率论与数理统计】三大分布(卡方分布,t分布,F分布)
三大分布(卡方分布,t分布,F分布)定义、性质、例题
知识:
上分位点

注:分位点是一个数,
χ2\chi^2χ2分布
若 X1,X2....XnX_1,X_2....X_nX1,X2....Xn 是来自 N(0,1)N(0,1)N(0,1) 的样本,则称统计量
χ2=X12+X22+....+Xn2 \chi^2 = X_1^2 + X_2^2 + .... + X_n^2 χ2=X12+X22+....+Xn2服从自由度(或参数)为n的χ2\chi^2χ2分布,记为 χ2∼χ2(n)\chi^2 \sim \chi^2(n)χ2∼χ2(n)
- 数学期望和方差:E(χ2)=n,D(χ2)=2nE(\chi^2) = n ,D(\chi^2) = 2nE(χ2)=n,D(χ2)=2n
- 可加性:两个相互独立的 χ2\chi^2χ2 分布相加得到一个新的 χ2\chi^2χ2 分布,自由度为原来两个分布自由度之和
t 分布
定义:若 X∼N(0,1),Y∼χ2(n)X\sim N(0,1), Y \sim \chi^2(n)X∼N(0,1),Y∼χ2(n),则称 t=XY/nt = \frac{X}{\sqrt{Y/n}}t=Y/nX服从自由度为 nnn 的 ttt 分布
- t 分布的概率密度函数为偶函数
- t 分布的分位点 tα(n)=t1−α(n)t_\alpha(n) = t_{1-\alpha}(n)tα(n)=t1−α(n)
- n=1n = 1n=1 时期望不存在,n>1n > 1n>1时期望为 0
F 分布
若 X∼χ2(n1),Y∼χ2(n2)X \sim \chi^2(n_1), Y \sim \chi^2(n_2)X∼χ2(n1),Y∼χ2(n2) 则称随机变量 F=X/n1Y/n2F = \frac{X/n1}{Y/n2}F=Y/n2X/n1 服从自由度为 (n1,n2)(n_1,n_2)(n1,n2) 的 F 分布, n1n_1n1为第一自由度,n2n_2n2为第二自由度。
- F∼F(n1,n2)F \sim F(n_1,n_2)F∼F(n1,n2) 则 1F∼F(n2,n1)\frac{1}{F} \sim F(n_2,n_1)F1∼F(n2,n1)
- X∼t(n)X \sim t(n)X∼t(n) 则 X2∼F(1,n)X^2 \sim F(1,n)X2∼F(1,n)
- F1−α(n2,n1)=1Fα(n1,n2)F_{1-\alpha}(n_2,n_1) = \frac{1}{F_{\alpha}(n_1,n_2)}F1−α(n2,n1)=Fα(n1,n2)1
例题:
例1:

知识:
1.F分布的分位数性质:F1−α(n2,n1)=1Fα(n1,n2)F_{1-\alpha}(n_2,n_1) = \frac{1}{F_{\alpha}(n_1,n_2)}F1−α(n2,n1)=Fα(n1,n2)1
答案:A
例2:

知识:
1.方差的的运算性质:D(nX)=n2D(X)D(nX) = n^2D(X)D(nX)=n2D(X)
2.平方和,通常可以配凑成 χ2\chi^2χ2 分布
3.服从正态分布的独立随机变量加减之后仍服从正态分布
答案:1/31/31/3
例3:

知识:
- a2=∣a∣\sqrt{a^2} = \left | a \right |a2=∣a∣
- 方差的的运算性质:D(nX)=n2D(X)D(nX) = n^2D(X)D(nX)=n2D(X)
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