kaoyan1basic 概率论与数理统计 第1题

教材习题

📝 题目

### 【强化篇】第1题(选择题) 1.设 $X_{1}, X_{2}, \cdots, X_{n}$ 是来自总体 $\displaystyle X \sim\left(\begin{array}{cccc}0 & 1 & 2 & 3 \\ \frac{1}{16} & \frac{3}{8} & \frac{1}{16} & \frac{1}{2}\end{array}\right)$ 的简单随机样本,若取值为 2 的样本个数 $K$ 满足 $\displaystyle \lim _{n \rightarrow \infty} P\left\{\frac{K-a}{b} \leqslant x\right\}=\Phi(x)$ ,其中 $\Phi(x)$ 为标准正态分布函数,则 $a, b$ 分别是( ) (A)$\displaystyle \frac{1}{16}, \frac{\sqrt{15}}{16}$ (B)$\displaystyle \frac{n}{16}, \frac{\sqrt{15 n}}{16}$ (C)$\displaystyle \frac{1}{16}, \frac{\sqrt{15 n}}{16}$ (D)$\displaystyle \frac{n}{16}, \frac{\sqrt{15}}{16}$

💡 答案解析

**答案**:B **解析**: 步骤1:$X$的分布律:$\displaystyle P(X=2)=\frac{1}{16}$,$K$为样本中取值为2的个数,$\displaystyle K\sim B(n,\frac{1}{16})$。 步骤2:由中心极限定理,$\displaystyle \frac{K-np}{\sqrt{np(1-p)}}\xrightarrow{d}N(0,1)$,其中$\displaystyle p=\frac{1}{16}$,$\displaystyle np=\frac{n}{16}$,$\displaystyle \sqrt{np(1-p)}=\frac{\sqrt{15n}}{16}$。 步骤3:对比$\displaystyle \lim_{n\to\infty}P\{\frac{K-a}{b}\leq x\}=\Phi(x)$,得$\displaystyle a=\frac{n}{16}$,$\displaystyle b=\frac{\sqrt{15n}}{16}$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:确定K的分布
由总体分布,P(X=2)=1/16,K为样本中取值为2的个数,故K~B(n, 1/16)。
公式:K ~ B(n, p), p=1/16
提示:注意二项分布的条件:n次独立重复试验,每次概率相同。
步骤 2/3
目标:应用中心极限定理
由中心极限定理,二项分布标准化后趋于标准正态分布: (K - np)/√(np(1-p)) → N(0,1),其中np=n/16,√(np(1-p))=√(n*(1/16)*(15/16))=√(15n)/16。
公式:(K - np)/√(np(1-p)) → N(0,1)
提示:中心极限定理要求n足够大,本题n→∞。
步骤 3/3
目标:对比极限形式确定a,b
已知lim_{n→∞} P{(K-a)/b ≤ x} = Φ(x),与标准化形式对比得:a = np = n/16,b = √(np(1-p)) = √(15n)/16。
公式:a = np, b = √(np(1-p))
提示:注意a,b可能含n,选项B正确。

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