第5章 参数估计与假设检验练习题1、设随机变量 X 的数学期望为 μ ,方差为 σ2 ,(X 1 ,X 2 ,···,X n )为X 的一个样本,试比较 ))(1(12∑=-n i i X n E μ 与 ))(1(12∑=-n i i X X n E 的大小。
( 前者大于后者 )2、设随机变量 X 与Y 相互独立,已知 EX = 3,EY = 4,DX = DY = σ2 ,试问:k 取何值时,Z = k ( X 2 - Y 2 ) + Y 2 是 σ2 的无偏估计 。
( 16 / 7 )3、设正态总体 X ~ N ( μ , σ2 ) ,参数 μ ,σ2 均未知,( X 1 ,X 2 ,… ,X n )( n ≥ 2 )为简单随机样本,试确定 C ,使得 ∑-=+-=11212)(ˆn i i i X X C σ为 σ2 的无偏估计。
( )1(21-n )4、假设总体 X 的数学期望为 μ ,方差为 σ 2 ,),...,,(21n X X X 为来自总体 X 的一个样本,X 、S 2 分别为样本均值和样本方差,试确定常数 c ,使得 22cS X - 为 μ 2 的无偏估计量.( 1 / n )5、设 X 1 ,X 2 是取自总体 N ( μ , σ2 ) ( μ 未知)的一个样本,试说明下列三个统计量2114341ˆX X +=μ,2122121ˆX X +=μ,2132131ˆX X +=μ 中哪个最有效。
( 2ˆμ )6、设某总体 X 的密度函数为:⎪⎩⎪⎨⎧><=其它03),(32θθθx x x f ,( X 1 ,X 2 ,… ,X n )为该总体的样本, Y n = max ( X 1 , X 2 , … , X n ) ,试比较未知参数 θ 的估计量 X 34 与n Y n n 313+ 哪个更有效?( n > 1 时,n Y nn 313+ 更有效 )7、从某正态总体取出容量为10的样本,计算出150101=∑=i ix,27201012=∑=i i x 。
求总体期望与方差的矩估计 μˆ 和 2ˆσ 。
( 15 ;47 )8、设总体 X 具有密度 ⎪⎩⎪⎨⎧≤>=+-Cx C x xC x f 01);()11(1ϑϑϑϑ ,其中参数 0 < ϑ < 1,C 为已知常数,且C > 0,从中抽得一样本 X 1 ,X 2 ,… ,X n ,求参数 ϑ 的矩估计量。
( 1 - C /⎺X ,其中 ∑==ni i X n X 11 )9、设总体 X 服从( 0,ϑ )上的均匀分布,其中 ϑ > 0 是未知参数,( X 1 ,X 2 ,… ,X n )为简单随机样本,求出 ϑ 的矩估计量 ϑˆ ,并判断 ϑˆ 是否为 ϑ 的无偏估计量。
( 2⎺X ,其中 ∑==ni i X n X 11 ;是 )10、设( X 1 ,X 2 ,… ,X n )为总体 X 的一组样本,总体 X 密度函数为:⎪⎩⎪⎨⎧<<-=--其它01011);(12x x x f ϑϑϑϑ , 其中 ϑ > 1 且未知。
试求该总体未知参数 ϑ 的极大似然估计量。
( ∑=-=ni i M L E X n 1ln 11ˆϑ )11、设总体 X 的概率密度为 ⎩⎨⎧∉∈-=-)1,0(,0)1,0(,)1();(1x x x x f θθθ ,其中 θ > 0 是未知参数,(X 1 ,X 2 ,…… ,X n )是取自总体X 的一个样本,试求:总体期望 EX 的最大似然估计量值和最大似然估计量。
( nx x ni ini iM L E ---=∑∑==11)1l n ()1l n (ˆϑ ;nXXni ini iMLE ----=∑∑==11)1ln()1ln(ˆϑ )12、设样本 X 1 ,X 2 ,… ,X n 为取自分布密度为 f ( x ) 的总体,其中⎩⎨⎧<≥=--000)()(1x x e x x f xr ϑϑϑ ( r 已知),ϑ > 0,求参数 ϑ 的极大似然估计。
( x r M L E =ϑˆ ,其中 ∑==ni i x n x 11 ; X r M L E =ϑˆ ,其中 ∑==n i i X n X 11 )13、已知某地区各月因交通事故死亡的人数为 3,4,3,0,2,5,1,0,7,2,0,3 。
若死亡人数X 服从参数为 λ 的Poisson 分布,求:(1)λ 的极大似然估计值;(2)利用(1)的结果求 P ( X > 2 ) 。
( (1)5.2ˆ=MLE λ ; (2)0.4562 )x11-( 参数 σ 未知,且 σ > 0 ),(1)试求未知参数 σ 的极大似然估计量;(2)检验其无偏性。
( (1)∑==ni i MLE X n 11ˆσ;(2)无偏估计量 )15、设总体 X 密度函数为:⎪⎩⎪⎨⎧>=-其它00);(2222x ex x f x ϑϑϑ, (参数 ϑ > 0 且未知), 取样本 (X 1 ,X 2 ,… ,X n ) ,求总体未知参数 ϑ 的最大似然估计量和矩估计量。
( ∑==n i i M L E X n 1221ˆϑ ; πϑ2ˆX ME = ,其中 ∑==n i i X n X 11 )16、设总体 X 具有密度函数 ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=-其它010);(1x xx f ϑϑϑ ( 其中 ϑ 为未知参数,且ϑ > 0 ) ,取自总体 X 的一组样本( X 1 ,X 2 ,… ,X n ),求 ϑ 的矩估计量和极大似然估计量。
( 21ˆ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=X XMEϑ , 其中 ∑==ni i X n X 11 ; 21ln ˆ⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑=n i i MLEX n ϑ )17、设随机变量X ~ ⎩⎨⎧≤>=-0)(x x xe x f xλλ ( 未知参数 λ > 0 ),且 EX = μ 。
取样本( X 1 ,X 2 ,… ,X n ),求总体期望 μ 的矩估计量和极大似然估计量,并检验其无偏性。
( X ME=λˆ ,其中 ∑==n i i X n X 11 ,无偏; 22ˆX MLE =λ ,其中 ∑==ni i X n X 11, μμλλ≠==n XE E MLE 62ˆ2,有偏 )18、作 n 次独立重复试验,观察到事件A 发生了m 次,试证明 P ( A ) = p 的矩估计和极大似然估计均为 m / n 。
19、方差 σ 2 已知,置信度为 1 - α ,为使正态总体均值 μ 的置信区间长度不大于 L ,样本容量至少为多少?( 不小于 22/224ασu L的最小正整数 )20、设总体 X ~ N ( μ , 102 ) ( μ 未知),若要使 μ 的置信度为 0.95 的双侧置信区间的长度为4,求样本容量n 最小应为多少?( 97 )21、由总体 X ~ N ( μ , σ2 ) ( σ2 未知)取得一个样本 X 1 ,X 2 ,… ,X 9 ,计算出⎺x = 10,2)10(91912=-∑=i ix ,试求 μ 的双侧置信区间( α = 0.05 )。
( ( 8.847 , 11.153 ) )22、从一批钉子中随机抽取16枚,测得平均长度为 2.125 cm ,样本标准差为 0.01713 cm ,假设钉子的长度X 服从方差为 0.012 的正态分布,求总体X 的均值 μ 的置信度为90% 的置信区间(计算结果保留小数点后三位有效数字)。
( ( 2.121 , 2.129 ) )23、从一大批电子元件中随机抽取100只,测得元件的平均寿命为 1000小时,如果电子元件的寿命服从正态分布,且均方差 σ = 40 小时,求 α = 0.05时,电子元件平均寿命的置信区间。
( ( 992.16 , 1007.84 ) )24、设总体X 容量为4的样本为 0.5,1.25,0.8,2.0,已知 Y = lnX 服从正态分布 N ( μ , 1 ),(1)求总体X 的数学期望;(2)求 μ 的置信度为95%的置信区间。
( (1)21+μe ; (2)( - 0.98 , 0.98 ) )25、假设钢珠的直径服从正态分布,现从钢珠的生产线中抽取容量为9的样本(单位:mm ),测的直径的平均值⎺x = 31.05,s 2 = 0.252 ,试求:总体 μ 和 σ2 的双侧置信区间(α = 0.05;t 0. 025 ( 8 ) = 2.306,t 0. 05 ( 9 ) = 1.8333,325.3)9(295.0=χ,919.16)9(205.0=χ,535.17)8(2025.0=χ,18.2)8(2975.0=χ)。
( ( 30.858 , 31.242 ) ; ( 0.0285 , 0.2294 ) )26、设总体 X ~ N ( μ , σ2 ) ,参数 μ ,σ2 均未知,(X 1 ,X 2 ,···,X n )为简单随机样本,∑==n i i X n X 11,∑=-=ni i X X W 122)(,若假设 H 0 :μ = 0,H 1 :μ ≠ 0。
试写出假设检验时使用的统计量的表达式。
( )1(/-=n n W XT ,其中 ∑==n i i X n X 11,∑=-=ni i X X W 122)( )27、设某批产品的某项质量指标服从正态分布,并且方差根为150,从该批产品中抽取容量为25的一组样本,并测得该项指标的平均值为1645(单位),问是否可以认为这批产品得该项指标值为1600(单位)?( α = 0.05 ; t α / 2 ( 24 ) = 2.064 ,Φ 0 ( 1.96 ) = 0.975 ,t α ( 25 ) = 1.708 )( U - 检验法,双侧,接受 H 0 ,可以 )28、某灯泡厂所生产的灯泡的使用寿命 ξ ~ N ( μ , σ2 ) ,如果生产正常时,μ = 2000(小时),现在抽检25个灯泡后,得⎺x = 1832,s = 498,试问生产是否正常( α = 0.05 )?(t - 检验法,双侧,接受H0,正常)29、某食品厂用自动装罐机装罐头食品,规定当标准重量为250克,标准差不超过3克时,机器工作正常。
每天定时检查机器情况。
现抽取16罐,测的平均重量为252克,样本标准差为4克,假定罐头重量服从正态分布,试问该机工作是否正常(α = 0.05 )?(不正常)30、设某次考试的考生成绩服从正态分布,从中随机地抽取25位考生的成绩,算得平均成绩为81.5分,标准差为15分。