第二章。
1.设母体x具有负指数分布,它的分布密度为。
其中。试用矩法求的估计量。
解:从而有
2.设母体x具有几何分布,它的分布列为:
先用矩法求p的矩估计量,再求p的最大似然估计。解:令=
所以有 ).其似然函数为。
解之得 .设母体x具有在区间[a,b]上的均匀分布,其分布密度为。
其中a,b是未知参数,试用矩法估计求a与b的估计量。
解:因为总体x服从u(a,b)所以。
4.设母体x的分布密度为。
其中。1)求的最大似然估计量,2)用矩法求的估计量。
解:(1)设为样本观察值则似然函数为:
解之得: 2)母体x的期望。
而样本均值为:
5.设母体x的密度为。
试求的最大似然估计,并问所得估计量是否的无偏估计。
解:其似然函数为:
2)由于。所以为的无偏估计量。
6.设母体x的密度为。
其中k是已知的正整数,试求未知参数的最大似然函数估计量.
解:其似然函数为:
解得。.设母体x具有均匀分布密度,从中抽得容量为6的子样数值1.3,0.6,1.7,2.2,0.3,1.1,试求母体平均数和方差的最大似然估计量的值。
解:由题意知:均匀分布的母体平均数,方差。
用极大似然估计法求得极大似然估计量。
似然函数。选取使达到最大取。
由以上结论当抽得容量为6的子样数值1.3,0.6,1.7,2.2,0.3,1.1,时。
即 8.设母体x的分布密度为。
试求的最大似然估计。
解:取子样值为。
则似然函数为。
要使似然函数最大,则需取。
即=9.元件无故障的工作时间具有负指数分布。取1000个元件工作时间的记录数据,经分组后,得到它的频数分布为
如果各组中数据都取为组中值,试用最大似然法求的点估计。
解:取子样值。
则其似然函数。
由题中数据可知。
则 10.设正态母体分布x的分布为,试在下列情况下用子样极差估计:
1)取得子样值1.5,6.2,2,3.3,2.7;
2)取得容量为20的子样,其数值见表2-2,等分成两组,前10个和后10个数据各为一组。
解:(1)由题中子样值及题意知:
极差。查表2-1得。
故。2)平均极差,查表知。
解:设为其母体平均数的无偏估计,则应有。
又因。即知。
12.设母体x服从正态分布是从此母体中抽取的一个子样。试验证下面三个估计量:
都是的无偏估计,并求出每个估计量的方差。问哪一个方差最小?
解: ,则。
所以三个估计量均为的无偏估计。
同理可得,
可知的方差最小也亦最有效。
13.设是具有泊松分布母体的一个子样。试验证:子样方差是的无偏估计;并且对任一值, 也是的无偏估计,此处为子样平均数。
解: 即是的无偏估计。
又因为。即也是的无偏估计。
又。因此也是的无偏估计。
14.设为母体的一个子样。试选择适当常数,使为的无偏估计。
解:由题意:
因为。要使只需。
所以当时为的无偏估计。
15.设参数的无偏估计量为,其方差依赖于子样容量。若,试证是的相合估计量。
证明:参数的无偏估计量为,依赖于子样容量。
则由切比雪夫不等式。
故有。即证为的相合估计量。
16试验证本章第一节例4中求得的二项分布中的p的估计量是优效估计。
证明:设x服从,则分布律为。
这时 例4中所以(无偏)
罗—克拉美下界满足。
所以。即为优效估计。
17.设是平均数为已知的正态母体的一个子样。试用最大似然估计法求的估计量,并验证它是否是优效估计。
解:设总体x的密度函数。
似然函数为。
因为=故的罗—克拉美下界。又因。且。
所以是的无偏估计量。
且 故是的优效估计。
18.从一批电子管中抽取100只,若抽取的电子管的平均寿命为1000小时,标准差s为40小时,试求整皮电子管的平均寿命的置信区间 (给定置信概率为95%)。
解:由题意:n=100,可以认为此为大子样,所以近似服从。
得置信区间为
已知 s=40 =1000 查表知代入计算得。
所求置信区间为(992.16 1007.84)
19.随机地从一批钉子中抽取16枚,测的其长度(单位:cm)为2.
14,2.10,2.13,2.
15,2.13,2.12,2.
13,2.10,2.15,2.
12,2.14,2.10,2.
13,2.11,2.14,2.
11。设钉长分布为正态的,试求母体平均数的置信概率为90%的置信区间:(1)若已知(cm);(2)若未知。
解:(1)已知则由。
解之得置信区间
将n=16 =2.125
代入计算得置信区间(2.1209 2.1291)
2)未知 解得置信区间为
将n=16 代入计算得。
置信区间为(2.1175 2.1325)。
20.为估计制造一批钢索所能承受的平均张力,从其中取样做10次试验。由试验值得平均张力为,标准差为220。设张力服从正态分布,试求钢索所能承受平均张力的置信概率为95%的置信区间。
解:用t估计法
解之得置信区间
将 n=10 查表。
代入得置信区间为(6562.618 6877.382)。
21.假定每次试验时,出现事件a的概率p相同但未知。如果在60次独立试验中,事件a出现15次,试求概率p的置信区间(给定置信概率为0.95)。
解:因n=60属于大样本且是来自(0—1)分布的总体,故由中心极限定理知近似服从即。
解得置信区间为
本题中将代替上式中的由题设条件知。
查表知。代入计算的所求置信区间为(0.1404 0.3596)
22.对于方差为已知的正态母体,问需抽取容量为多大的子样,才能使母体平均数的置信概率为的置信区间的长度不大于l?
解:未知故。
由解得。置信区间为
区间长度为于是。
计算得即为所求。
23.从正态母体中抽取一个容量为n的子样,算得子样标准差的值。设(1)n=10, =5.1;(2)n=46, =14。试求母体标准差的置信概率为0.99的置信区间。
解:未知,用估计法
解得的置信区间为
1)当n=10, =5.1时查表=23.59 =1.73
代入计算得的置信区间为(3.150 11.616)
2)当n=46, =14时查表=73.166 24.311
代入计算可得的置信区间为(10.979 19.047)
24.测得一批钢管的20个样品的屈服点(单位:吨/)为:4.
98,5.11,5.20,5.
20,5.11,5.00,5.
61,4.88。5.
27,5.38,5.46,5.
27,5.23,4.96,5.
35,5.15,5.35,4.
77,5.38,5.54 设屈服点服从正态分布,求和的置信概率为95%的置信区间。
解:(1)先求的置信区间由于未知。
得置信区间为
经计算查表 n=20
代入计算得置信区间为(5.1069 5.3131)
2)未知用统计量。
得的置信区间为
查表=32.858.91
代入计算得的置信区间为(0.1675 0.3217)
25.设母体x服从正态分布,和是子样的平均数和方差;又设,且与独立,试求统计量的抽样分布。
解:因与相互独立,所以与相互独立,故。
又因且与相互独立,有t分布的定义知。
26.设和分别是从分布为和两个母体中抽取随机子样,和分别表示x和y的子样平均数,和分别表示x和y的子样方差。对任意两个固定的实数和,试求随机变量。
的概率分布。
解:因。所以,
由于与相互独立,则。即 又因
则。构造t分布 =
27.从正态母体中抽取一个n>45的大子样,利用第一章2.2中分布的性质3,证明方差的置信区间(给定置信概率为)是。
证明:因抽取n>45为大子样。
由分布的性质3知。
近似服从正态分布。
所以 得或。
可得的置信区间为。
28. 对某农作物二个品种a,b计算了8个地区的亩产量如下:
品种a 86,87,56,93,84,93,75,79
品种b 80,79,58,91,77,82,76,66
假定二个品种的亩产量分别俯冲正态分布,且方差相等。试求平均亩产量之差置信概率为95%的知心区间。
解: 因未知,故用统计量。
其中而 查表
计算 , 代入得。
故得置信区间。
29.随机地从批导线中愁娶根,从批导线中抽取5根,测得其电阻(单位:欧姆)并计算得;,
设测试数据分别具有分布和。试求置信概率为95%的置信区间。
解: 因故用统计量。
其中。计算得置信区间为。
把=0.000006571 =2.364
代入可得所求置信区间为(-0.002016 0.008616)。
数理统计 第二章
第二章。1 解 2 解。解 由题意知 均匀分布的母体平均数,方差。用极大似然估计法求得极大似然估计量。似然函数。选取使达到最大取。由以上结论当抽得容量为6的子样数值1.3,0.6,1.7,2.2,0.3,1.1,时。即 9.解 取子样值。则其似然函数。由题中数据可知。则。11.解 设为其母体平均数的...
第二章数理统计
第二章一维随机变量及其分布。例1 一袋中装有5个白球和3个红球,不放回的抽取2次,每次1球。表示抽到的白球的个数。试求的概率分布律及分布函数。解 显然,8球中取2次取到白球的个数为 个,故随机变量的取值为 下一步需要计算取值的概率,这分别可以看做是3个同类型古典概型概率的计算 即有 其分布函数的计算...
第二章数理统计习题
第一章随机事件及其概率。作业11.写出下列随机试验的基本事件数 件商品中有 件 件次品,从中任取 件 以 2 共 个数码,任取 个构成 位数 体育彩票 2.一批产品中,含有 和次品,从中任取 件,设。至少有一件次品恰有一件次品 至少有两件次品三件都是次品 至多有一件次品至少有一件 没有次品 试分析 ...