两个独立的随机变量 X 和 Y 分别服从均值为 0,方差分别为 σₓ² 和 σᵧ² 的正态分布。现有统计量 F = [(∑ᵢ¹ᵐ Xᵢ²)/m ] / [(∑ⱼ¹ⁿ Yⱼ²)/n],其中 Xᵢ 和 Yⱼ 分别为 X 和 Y 的独立同分布样本。则 F 服从以下哪个分布?

答案解析

核心考点说明:本题考察 F 分布的构造。重点在于理解 F 分布是由两个卡方分布除以各自自由度之比构成的。需要认识到正态分布平方和与卡方分布的关系,以及如何通过样本构造 F 统计量。 解题思路分析:因为 X 和 Y 都服从均值为0的正态分布,所以(Xᵢ / σₓ)² 服从自由度为 1 的卡方分布,∑ᵢ¹ᵐ (Xᵢ / σₓ)² 服从自由度为 m 的卡方分布。类似的,∑ⱼ¹ⁿ (Yⱼ / σᵧ)² 服从自由度为 n 的卡方分布。为了得到F分布,必须使统计量的分子和分母都是除以各自自由度的卡方分布。所以,当 Xᵢ 服从 N(0, σₓ²) 时,(∑ᵢ¹ᵐ Xᵢ²)/σₓ² 服从 χ²(m) 分布, 且(∑ⱼ¹ⁿ Yⱼ²)/σᵧ² 服从 χ²(n) 分布。然后将两个服从卡方分布的统计量除以各自的自由度之后相除即得F分布,得到F=((∑ᵢ¹ᵐ Xᵢ²)/mσₓ²)/((∑ⱼ¹ⁿ Yⱼ²)/nσᵧ²),因为题目没给出σₓ²和σᵧ²,所以当σₓ²=σᵧ²时,可以推出统计量服从F分布。 每个选项的详细分析: A. 错误。F 统计量不服从 t 分布,t 分布的构造与 F 分布不同。 B. 错误。F 统计量不服从卡方分布,卡方分布通常是单边统计量,而 F 分布是两个卡方分布的比例。 C. 正确。F 统计量由两个卡方分布的比例构成,其自由度分别对应分子和分母的卡方分布的自由度,所以服从 F(m, n) 分布。 D. 错误。F 分布的自由度是有顺序的,分子在前,分母在后。本题中分子自由度为 m,分母自由度为 n,所以 F 服从 F(m, n) 分布。 易错点提醒:考生容易混淆 F 分布与卡方分布以及 t 分布,或者弄错 F 分布的自由度顺序。关键在于正确认识 F 分布的构造方式。
正确答案:C
随机推荐
开始刷题