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简答题

(数学一) (Ⅰ)给定独立同分布的随机变量 X1,X2,…,Xn(n > 2),它们都服从N(0,1)正态分布,计算 Yi=∑nj=1aijXj 的方差DYi(i=1,2,…n)。 (Ⅱ)基于上述随机变量,求解PY1Yn的分布及方差。

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答案:

解析:

(Ⅰ)由于$X_{i}$是独立同分布的随机变量,且服从正态分布$N(0, 1)$,所以它们的方差都是$DX_{i} = 1$。根据方差的性质,对于随机变量$X_{i}$的线性变换$Y_{i} = \sum_{j=1}^{n} a_{ij}X_{j}$,其方差满足$DY_{i} = \sum_{j=1}^{n} a_{ij}^{2}DX_{j}$。在这个问题中,系数$a_{ij}$都是$\frac{1}{\sqrt{n}}$,所以我们可以得到$DY_{i} = n \times (\frac{1}{n})^2 \times DX_{i} = \frac{n}{n - 1}$。因此,答案是$DY_{i} = \frac{n}{n - 1}$。
(Ⅱ)对于求$\frac{Y_{1} + Y_{n}}{n}$的分布,我们可以利用正态分布的可加性。由于每个$Y_{i}$都服从正态分布,所以它们的和也服从正态分布。由于每个$Y_{i}$的方差都是$\frac{n}{n - 1}$,所以$\frac{Y_{1} + Y_{n}}{n}$的方差是$\frac{n}{n - 1}/n^2 = \frac{1}{n - 1}$。因此,$\frac{Y_{1} + Y_{n}}{n}$的分布服从正态分布,其方差为$\frac{1}{n - 1}$。其中$n$为样本容量。

创作类型:
原创

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