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2018年北京林业大学水土保持学院725数学(自)之概率论与数理统计考研基础五套测试题

  摘要

一、证明题

1. 设随机变量与

(1)(2)

【答案】(1)设所以当即所以当即(2)因为所以

所以由此得

所以

的联合密度函数为

这说明X 和Y 是相互独立的标准正态随机变量.

2. 设随机变量

【答案】若随机变量而

这就证明了

:

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相互独立,且都服从和

的密度函数为则

上的均匀分布,试证明:

是相互独立的标准正态随机变量.

又因为

时,

又设时,

的密度函数为

证明

也服从

从而

3. 试分别设计一个概率模型问题,用其解答证明以下恒等式

(1)(2)

(3)

【答案】设计如下的试验,计算相应的概率,即可证得相应的恒等式.

(1)口袋中装有N 个球,其中m 个为白球. 从中每次取出一球,不放回. 试求迟早取到白球的概率. 因为袋中N 个球中只有m 个白球,在不放回抽样场合,可能第1次抽到白球,或第2次抽到白球,……,或最迟在N —m+1次必取到白球,若记P k 为第k 次取到白球的概率,则有

对上式两边同乘N/m即得(1). 而(2)(3)两个等式可在如下设计的试验中获得证实. (2)口袋中装有N 个球,其中m 个为白球. 从中每次取出一球,若取出白球,则放回;若取出的不是白球,则换一个白球放回. 试求迟早取到白球的概率.

(3)口袋中装有N 个球,其中m 个为白球. 从中每次取出一球后放回,若取出的不是白球,则不仅放回,且追加一个白球进去. 试求迟早取到白球的概率.

4. 设证明

:服从贝塔分布,并指出其参数.

【答案】若

则X 的密度函数为

由其反函数为

上是严格单调增函数,

的密度函数为

整理得

这说明Z 服从贝塔分布

5. 设

证明: (1)

的有效估计;

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其两个参数分别为F 分布两个自由度的一半.

的一个样本,若均值已知,

是来自正态总体

(2)

【答案】(1)由下界,

是的无偏估计,但不是有效估计. 知

. 为了获得

的元偏估计的C-R

需要费希尔信息量,大家知道,正态分布的密度函数p (x )的对数是

由此得的费希尔信息量

从而的无偏估计的C-R 下界为

无偏估计的方差相等,故此

的有效估计.

此下界与上述(2)由于

可见,

,即是的无偏估计,其方差为

为了获得的无偏估计的C-R 下界,需要知道的费希尔信息量,由于

从而的元偏估计的C-R 下界为由于无偏估计的方差此处,

,故不是的有效估计.

的无偏估计的C-R 下界与的方差的比为

该比值常称为无偏估计的效.

6. 设随机变量X 取值

【答案】

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的概率分别是. 证明

: