定义:标准正态分布的平方和服从卡方分布,标准正态分布的均值服从均值为0,方差为1/n的标准正态分布,假设随机变量X1与X2相互独立,且X1服从标准正态分布,而X2服从自由度为n的卡方分布,则X1/SQRT(X2/n)服从自由度为n的t分布,假设随机变量X1服从自由度为m的卡方分布,X2服从自由度为n的卡方分布,则(X1/m)/(X2/n)服从自由度为(m,n)的F分布
我们来分析一下这道题目。
首先,设 \( Z \) 是标准正态分布,即 \( Z \sim N(0, 1) \)。
我们进行 \( n \) 次独立实验,得到 \( Z_1, Z_2, \ldots, Z_n \) 这 \( n \) 个独立同分布的标准正态随机变量。
根据中心极限定理,当 \( n \) 足够大时,样本均值
\[ \bar{Z} = \frac{1}{n} \sum_{i=1} Z_i \]
服从正态分布,且
\[ \bar{Z} \sim N(0, \frac{1}{n}) \]
样本方差
\[ S^2 = \frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^n (Z_i - \bar{Z})^2 \]
服从卡方分布,且
\[ (n-1)S^2 \sim \chi^2_{n-1} \]
接下来我们分析选项:
A. \[ \frac{\bar{Z} - \mu}{S / \sqrt{n}} \sim t_{n-1} \]
这个公式是样本均值的 \( t \) 分布,但在标准正态分布下,均值 \( \mu = 0 \),所以这个公式是正确的。
B. \[ \frac{\bar{Z} - \mu}{S} \sim t_{n-1} \]
这个公式是错误的,因为 \( t \) 分布的分母应该是样本标准差除以样本量的平方根。
C. \[ \frac{\bar{Z} - \mu}{S / \sqrt{n}} \sim t_{n} \]
这个公式也是错误的,因为 \( t \) 分布的自由度应该是 \( n-1 \) 而不是 \( n \)。
D. \[ \frac{\bar{Z} - \mu}{S / \sqrt{n}} \sim N(0,1) \]
这个公式也是错误的,因为标准正态分布的分布是 \( N(0,1) \),而不是 \( t \) 分布。
因此,正确答案是A。