22(m?1)Sm(n?1)Sn?~?2(m?n?2)。由t分布由?分布的可加性,则22??2的定义:
(X?Y)?(?1??2)?1m?1n222(m?1)Sm?(n?1)Sn?(X?Y)?(?1??2)22(m?1)Sm?(n?1)Snmn(m?n?2)
m?n?m?n?2服从 t(m?n?2)
例5 假设总体X服从N(0,9),X1,X2,?,X8是来自总体的简单随机抽
样,求统计量:Y?X1?X2?X3?X4X?X?X?X25262728的概率分布
4、F-分布
1)定义:设X~?2(m),Y~?2(n),且X与Y相互独立,则称统计量
F?XmYn服从自由度为(m,n)的F分布,记作:F~F(m,n),其中:m为
第一自由度,n为第二自由度。
2由定义,若T~t(n),则T~F(1,n)。
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F(m,n)的概率密度函数为:
?n)mmm??(m2m?m2?nx?0?12()(x)(1?x)?m f(x;m,n)???(2)?(nnn2)n?x?00?说明:先求出(X,Y) 的联合密度函数f(x,y),再令
U?X?Y,V?XYn,求出(U,V)的联合f(u,v),注意到U,V独立,?m所以V的边缘密度函数,也即F的密度函数。 2)F分布的性质(特点) Ⅰ.密度曲线不对称(偏态)
Ⅱ.若F~F(m,n),则
1~F(n,m) FⅢ.当n?2时,EF?n n?2当n?4时,EF2n2(m?2)n2(2m?2n?4),DF? ?2(n?2)(n?4)m(n?2)(n?4)注:(利用???(??1)?(??1)) 3)结论:
设(X1,X2,?,Xm)是来自总体X~N(?1,?1)的一个样本,
(Y1,Y2,?,Yn)是来自总体Y~N(?2,?2)的一个样本,且X与Y相互独
22?2S12立,则F?22~F(m?1,n?1)。
?1S2
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2事实上,
(m?1)S12?21~?(m?1),
22(n?1)S2?22~?2(n?1),
由F分布的定义,可得
(m?1)S12F?2?12(n?1)S2/(m?1)?222?22S1?22~F(m?1,n?1),
/(n?1)?1S21n1n22其中,S?(Xi?X);S2?(Yi?Y)2 ??m?1i?1n?1i?121三、分位数 1. 定义:
设随机变量X的分布函数为F(x),对于给定的正数?(0???1),若有x?满足F(x?)?P{X?x?}??,则称x?为X的(下侧)?分位数(或?分位点)。 2.表示方法:
①.N(0,1)的?分位数??满足:
???12???e?x22dx??。
由标准正态分布的对称性可知:?????1??。 ②.?(n)分布的?分位数?(n) 满足:
??222???2?(n)??f(x)dx??,
或定义:
??(n)2f(x)dx??,即P{?2???,n}??由附表查其值
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2当n?45时,??(n)?1(u??2n?1)2或?n?2n?u?。 2例如:?20.05,10?18.307 ?20.95,10?3.94
③.t(n)分布的?分位数t?(n)满足:
?t?(n)??t(x,n)dx??,即
P{t?t?,n}??由附表5可查出其值。由于n?30时,t(n)分布接近于
N(0,1),所以当n?45时,可查N(0,1)分布分位数表。由t分布的对称性
可知:?t??t1??。
它的双侧分位点t?,n(即满足P{t?t?,n}??)与上侧分位点t?(n)的关系:
t?(n)?t2?,nt?,n?t?(n)
2例如:
④.F(m,n)分布的?分位数F?(m,n)满足:
?F?(m,n)0f(x;m,n)dx??,
由F(m,n)分布性质,有:F?(m,n)=
1。
F1??(n,m)事实上,
P{??F?(m,n)???P{
1111?}???P{?}?1???F?(m,n)?F?(m,n)12
?P{1?F1??(n,m)}?1??。 ?⑤.分位数的其它表示法。
1)若??使p{X??}??,则?称为X的上侧?分位数,显然:?为原分布的1-?分位数,这是因为P{X??}?1??。 例:若X~N(0,1),?满足:P{X??}?0.01,则
??u1?0.01?u0.99?2.326
2)若??1,?2,使P{X??1}???,P{X??2}?;则称
22显然,?1,?2为X的双侧?分位数,?1为X的分位数。
??分位数,?2为X的1-22例:设F~F(m,n),求?1,?2,使得P{X??1}?0.01,
P{X??2}?0.01
解: ?1?F0.01(m,n),?2?F0.99(m,n)
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