正态总体抽样分布的几个定理

若随机变量X~N(μ,σ^2),X1,X2,X3...,Xn为其独立样本,则有:

1. \bar{X}  服从 N(\mu ,\sigma ^2/n )

2.(n-1)S^2/\sigma^2 服从 \chi ^2(n-1)

3.\bar{X} 和 S^2 独立

证明过程简述:

1. 直接使用期望的计算公式即可.

2. 将样本看做是一个整体,S^2=E(X^2)-(E(X))^2。构造正交变换阵,令Y=AX,将左式消去X1,,左式成为n-1个服从标准正态随机变量的平方和,故是自由度n-1的卡方分布。

3.在正交变换时,样本均值和方差分别由独立的1个随机变量和n-1个随机变量决定,故而两者相互独立。

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