概率论和数理统计期末考试题库(5)

2019-04-10 10:10

其中?>0是未知参数,x1,x2,x3,?,xn是一组样本值,求参数?的最大似然估计。 解:似然函数L??(3?xexp{??xi})?(3i?1n2i3nnn2n3n2ni?1??xiexp{???xi}) lnL?nln(3?)??lnxi???xi3

i?1i?1i?1dlnLnn3?? ???xi?0 ?d??i?1n?xi?1n

3i 七(5)、设总体X服从参数为?的泊松分布P(?)?n?xx!e??(x=0,1, ?),其中??0为未知参数,x1,x2,x3,?,xn是一

组样本值,求参数?的最大似然估计。 解:似然函数L??n?xixi!ni?1e????n?xii?1e?n? lnL?n?xi!i?1?xln???ln(x!)?n?

iii?1i?1innxidlnL????i?1?n?0 ?

d??

?xi?1n?x

七(6)、设总体X的概率分布为P{X= x}=px(1-p)1-x,x?0,1。 设x1,x2,x3,?,xn为总体X的一组简单随机样本,试用最大似然估计法求p的估计值。

nxi1?xinn????解:L??p?1?p? lnL???xi?lnp??n??xi?ln?1?p?

i?1i?1?i?1???n1ndlnL?n?1??1???xi?x ???xi???n??xi??0 pi?1i?1ni?1dp??p??1?p1 七(7)、设总体X服从参数为的指数分布,x1,x2,x3,?,xn是一组样本值,求参数?的最大似然估计。

?1xi?1?1n?1???i??1?解: L??e lnL?nln????xi ???ei?1??????i?1??dlnLn1n1n????2?xi?0 ???xi?x

d???i?1ni?1 七(8)、设总体X服从参数为?的指数分布,x1,x2,x3,?,xn是一组样本值,求参数?的最大似然估计。

n11?xinn解:似然函数

L???ei?1nn??xi??exin??i??1n lnL?nln????xi

i?1ndlnLnn??n?1 ???xi?0 ?nd??i?1?xixi?1七(9)、设总体X的概率密度函数是

(x??)21?12f(x;?)?e, ???x???

2?x1,x2,?,xn是一组样本值,求参数?的最大似然估计?

解:似然函数

?xi???21?1 L??e2?i?12?n?n1n2??1n2lnL??ln2???(x??) exp??x????????iini?1i?122?2?2?1?第21页,共27页

1ndlnLn???(xi??)?0 ???xi?x

ni?1d?i?1七(10)、设总体X的概率密度函数是

f(x;?)?1e2???x22?, ???x???

x1,x2,x3,?,xn是一组样本值,求参数?的最大似然估计?

解:似然函数

1n L??()ei?12??n?xi22???nn1n2?1n2??xi exp???xi? lnL??ln?2???ln??nii?1222??1?2??2??1?dlnLn1n21n2????2?xi ???xi

d?2?2?i?1ni?1

八(1)、从某同类零件中抽取9件,测得其长度为( 单位:mm ):

6.0 5.7 5.8 6.5 7.0 6.3 5.6 6.1 5.0

设零件长度X服从正态分布N (μ,1)。求μ的置信度为(已知:t0.05(9)=2.262, t0.05(8)=2.306, U0.025?1.960 ) 、解:由于零件的长度服从正态分布,所以U?所以?的置信区间为(x?u0.0250.95的置信区间。

x??~N(0,1) P{|U|?u0.025}?0.95

?/n919) 经计算 x??xi?6 ni?11 ?的置信度为0.95的置信区间为 (6?1.96?1 即(5.347,6.653) 3,6?1.96?3)八(2)、某车间生产滚珠,其直径X ~N (?, 0.05),从某天的产品里随机抽出9个量得直径如下(单位:毫米 ):

n,x?u0.02514.6 15.1 14.9 14.8 15.2 15.1 14.8 15.0 14.7

若已知该天产品直径的方差不变,试找出平均直径?的置信度为0.95的置信区间。

??(已知:t0.05(9)=2.262, t0.05(8)=2.306, U0.025?1.960 )

x??~N(0,1) P{|U|?u0.025}?0.95 解:由于滚珠的直径X服从正态分布,所以U??/n9??,x?u0.025) 经计算 x?1所以?的置信区间为:(x?u0.025 9?xi?14.911nni?1 ?的置信度为0.95的置信区间为

(14.911?1.96?0.053,14.911?1.96?0.053) 即(14.765,15.057)

八(3)、工厂生产一种零件,其口径X(单位:毫米)服从正态分布N(?,?2),现从某日生产的零件中随机抽出9个,分别测得其口径如下:

14.6 14.7 15.1 14.9 14.8 15.0 15.1 15.2 14.7

已知零件口径X的标准差??0.15,求?的置信度为0.95的置信区间。

(已知:t0.05(9)=2.262, t0.05(8)=2.306, U0.025?1.960 )

x??~N(0,1) P{|U|?u0.025}?0.95 解:由于零件的口径服从正态分布,所以U??/n9??1,x?u0.025) 经计算 x?9?xi?14.9 所以?的置信区间为:(x?u0.025nni?10.150.15 ? 的置信度为0.95的置信区间为 (14.9?1.96?3,14.9?1.96?3) 即(14.802 ,14.998)

八(4)、随机抽取某种炮弹9发做实验,测得炮口速度的样本标准差S=3(m/s),设炮口速度服从正态分布,求这种炮弹的炮

第22页,共27页

口速度的方差?的置信度为0.95的置信区间。

2

(已知:?0.0252(8)?17.535, ?0.9752(8)?2.18;?0.0252(9)?19.02, ?0.9752(9)?2.7)

因为炮口速度服从正态分布,所以

W?2

(n?1)S2?2~?2(n?1) P{?0.0252(8)?W??0.9752(8)}?0.95

?(n?1)S2(n?1)S2??的置信区间为:???2?n?1?,?2?n?1???

0.975?0.025??8?98?9??2的置信度0.95的置信区间为 ?,? 即?4.106,33.028?

17.5352.180??八(5)、设某校女生的身高服从正态分布,今从该校某班中随机抽取9名女生,测得数据经计算如下:

x?162.67cm, s?4.20cm。求该校女生身高方差?2的置信度为0.95的置信区间。

(已知:?0.0252(8)?17.535, ?0.9752(8)?2.18;?0.0252(9)?19.02, ?0.9752(9)?2.7)

解:因为学生身高服从正态分布,所以

W?2

(n?1)S2?2~?2(n?1) P{?0.0252(8)?W??0.9752(8)}?0.95

?(n?1)S2?8?4.228?4.22?(n?1)S2?2

?的置信区间为:???2?n?1?,?2?n?1??? ?的置信度0.95的置信区间为 ?17.535,2.180? 即

0.975???0.025??8.048,64.734? 八(6)、一批螺丝钉中,随机抽取9个, 测得数据经计算如下:x?16.10cm, s?2.10cm。设螺丝钉的长度服从正态分布,

试求该批螺丝钉长度方差?的置信度为0.95的置信区间。

2

(已知:?0.0252(8)?17.535, ?0.9752(8)?2.18;?0.0252(9)?19.02, ?0.9752(9)?2.7)

解:因为螺丝钉的长度服从正态分布,所以

W?2

(n?1)S2?2~?2(n?1) P{?0.0252(8)?W??0.9752(8)}?0.95

?(n?1)S2(n?1)S2??的置信区间为:???2?n?1?,?2?n?1???

0.975?0.025?2?8?2.1028?2.102??的置信度0.95的置信区间为 ?,? 即?2.012,16.183?

17.5352.180??2八(7)、从水平锻造机的一大批产品随机地抽取20件,测得其尺寸 的平均值x?32.58,样本方差S?0.097。假定该产

222品的尺寸X服从正态分布N(?,?),其中?与?均未知。求?的置信度为0.95的置信区间。

由于该产品的尺寸服从正态(已知:?0.0252(20)?34.17, ?0.9752(20)?9.591;?0.0252(19)?32.852, ?0.9752(19)?8.907)解:

分布,所以

W?2

(n?1)S2?2~?2(n?1) P{?0.0252(19)?W??0.9752(19)}?0.95

?(n?1)S2(n?1)S2??的置信区间为:???2?n?1?,?2?n?1???

0.975?0.025??19?0.09719?0.097??2的置信度0.95的置信区间为 ?,? 即?0.056,0.207?

8.907??32.85222八(8)、已知某批铜丝的抗拉强度X服从正态分布N(?,?)。从中随机抽取9根,经计算得其标准差为8.069。求?的置

信度为0.95的置信区间。

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2222(已知:?0.025(9)?19.023, ?0.975(9)?2.7,?0.025(8)?17.535, ?0.975(8)?2.180)

解:由于抗拉强度服从正态分布所以,

W?2

(n?1)S2?2~?2(n?1) P{?0.0252(8)?W??0.9752(8)}?0.95

(n?1)S2(n?1)S2?的置信区间为:(2,2)

?0.025?n?1??0.975?n?1??8?8.06928?8.0692??的置信度为0.95的置信区间为?,? ,即 ?29.705,238.931?

2.180??17.5352八(9)、设总体X ~N(?,?2),从中抽取容量为16的一个样本,样本方差S?0.07,试求总体方差的置信度为0.95的置

2信区间。

(已知:?0.0252(16)?28.845, ?0.9752(16)?6.908;?0.0252(15)?27.488, ?0.9752(15)?6.262)解:由于 X~N??,?2?,所以

?2(n?1)S2(n?1)S22?的置信区间为:(2,2)

?0.025?n?1??0.975n?1??W?(n?1)S2~?2(n?1) P{?0.0252(15)?W??0.9752(15)}?0.95

?15?0.0715?0.07??2的置信度0.95的置信区间为 ?,?,即?0.038,0.168?

?27.4886.262?22

八(10)、某岩石密度的测量误差X服从正态分布N(?,?2),取样本观测值16个,得样本方差S?0.04,试求?的置信度

为95%的置信区间。

(已知:?0.0252(16)?28.845, ?0.9752(16)?6.908;?0.0252(15)?27.488, ?0.9752(15)?6.262)解:由于 X ~ N??,?2?,所

W?2

(n?1)S2?2~?2(n?1) P{?0.0252(15)?W??0.9752(15)}?0.95

(n?1)S2(n?1)S2?的置信区间为:(2,2)

?0.025?n?1??0.975n?1???15?0.0415?0.04??2的置信度0.95的置信区间为:?,? 即?0.022,0.096?

?27.4886.262?九(1)、某厂生产铜丝,生产一向稳定,现从其产品中随机抽取10段检查其折断力,测得

x?287.5, ?(xi?x)2?160.5。

i?110假定铜丝的折断力服从正态分布,问在显著水平??0.1下,是否可以相信该厂生产的铜丝折断力的方差为16?

(已知:?0.052(10)?18.31, ?0.952(10)?3.94; ?0.052(9)?16.9, ?0.952(9)?3.33)

解:待检验的假设是 H0:??16 选择统计量 W?2(n?1)S2?2 在H0成立时 W~?2(9)

P{?20.05(9)?W??20.95(9)}?0.90

取拒绝域w ={W?16.92,W?3.33}

160.52?10.03 16.92?10.03?3.33 由样本数据知(n?1)S?160.5 W?16 接受H0,即可相信这批铜丝折断力的方差为16。

九(2)、已知某炼铁厂在生产正常的情况下,铁水含碳量X服从正态分布,其方差为0.03。在某段时间抽测了10炉铁水,测得铁水含碳量的样本方差为0.0375。试问在显著水平??0.05下,这段时间生产的铁水含碳量方差与正常情况下的方差有无显著差异?

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(已知:?0.0252(10)?20.48, ?0.9752(10)?3.25, ?0.0252(9)?19.02, ?0.9752(9)?2.7)

解:待检验的假设是 H0:??0.03 选择统计量 W?2(n?1)S2?2 在H0成立时 W~?2(9)

P{?20.025(9)?W??20.975(9)}?0.95

取拒绝域w ={W?19.023,W?2.700}

由样本数据知 W?9?0.0375?11.25

?20.0319.023?11.25?2.700

?(n?1)S2 接受H0,即可相信这批铁水的含碳量与正常情况下的方差无显著差异。

九(3)、某厂加工一种零件,已知在正常的情况其长度服从正态分布N(?,0.92),现从一批产品中抽测20个样本,测得样本标准差S=1.2。问在显著水平??0.1下,该批产品的标准差是否有显著差异?

(已知:?0.052(19)?30.14, ?0.952(19)?10.12;?0.052(20)?31.41, ?0.952(20)?10.85)

解:待检验的假设是 H0:??0.9 选择统计量 W?(n?1)S2?2 在H0成立时 W~?2(19)

P{?20.05(19)?W??20.95(19)}?0.90

取拒绝域w ={W?30.114,W?10.117}

由样本数据知 W?(n?1)S2?219?1.22??33.778 33.778?30.114 20.9 拒绝H0,即认为这批产品的标准差有显著差异。

九(4)、已知某炼铁厂在生产正常的情况下,铁水含碳量X服从正态分布N(4.55,0.112)。现抽测了9炉铁水,算得铁水含碳

22量的平均值x?4.445,若总体方差没有显著差异,即??0.11,问在??0.05显著性水平下,总体均值有无显著差异? (已知:t0.05(9)=2.262, t0.05(8)=2.306, U0.025?1.960 )

解:待检验的假设是 H0:??4.55 选择统计量 U?X?? 在H0成立时 U~N(0,1)

?/nP{|U|?u0.025}?0.05 取拒绝域w={|U|?1.960}

由样本数据知 U?X??4.445?4.55??2.864 U?1.960 拒绝H0,即认为总体均值有显著差

0.11/3?/n22异。

九(5)、已知某味精厂袋装味精的重量X ~N(?,?),其中?=15,??0.09,技术革新后,改用新机器包装。抽查9个

样品,测定重量为(单位:克)

14.7 15.1 14.8 15.0 15.3 14.9 15.2 14.6 15.1

已知方差不变。问在??0.05显著性水平下,新机器包装的平均重量是否仍为15? (已知:t0.05(15)=2.131, t0.05(14)=2.145, U0.025?1.960 ) 解:待检验的假设是 H0:??15 选择统计量 U?X?? 在H0成立时 U~N(0,1)

?/nP{|U|?u0.025}?0.05 取拒绝域w={|U|?1.960}

19经计算 x??xi?14.967 U?i?19X??14.967?15??0.33 U?1.960

0.3/3?/n 接受H0,即可以认为袋装的平均重量仍为15克。

九(6)、某手表厂生产的男表表壳在正常情况下,其直径(单位:mm)服从正态分布N(20, 1)。在某天的生产过程中,随机抽查

第25页,共27页


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