设总体X服从参数为λ的指数分布,其分布函数与密度函数分别为
F(x)=1-e-λx,f(x)=λe-λx,x>0,λ>0
设X(1)≤X(2)≤…≤X(r)是来自总体X的容量为n的前r个次序统计量,证明:
问答题
Y
1=nX
(1),Y
2=(n-1)(X
(2)-X
(1)),…,Y
r=(n-r+1)(X
(r)-X
(r-1))相互独立且同服从参数为λ的指数分布Exp(λ)。
【正确答案】证明:对0=t0≤t1<t2<…<tr,注意到,则X(1),X(2),…,X(r)的联合密度函数为 雅可比行列式为 于是,对yi≥0,i=1,2,…,r,Y1,Y2,…,Yr的联合密度函数为 于是,Y1,Y2,…,Yr相互独立,且都服从参数为λ的指数分布Exp(λ)。
【答案解析】(1)记X(0)=0,由于Y1=nX(1),Y2=(n-1)(X(2)-X(1)),…,Yr=(n-r+1)(X(r)-X(r-1))相互独立同服从参数为λ的指数分布Exp(λ),则X(1),X(2)-X(1),X(3)-X(2),…,X(r)-X(r-1)也相互独立,且X(i)-X(i-1),i=1,2,…,r服从参数为(n-i+1)λ的指数分布Exp((n-i+1)λ),则,,。 由此 当1≤j≤k≤n时 (2)特别地,当r=n时,有。该结论也可以直接求得。事实上,对i=1,2,…,n,λXi~Exp(1),2λXi~Exp(0.5),即2λXi~χ2(2),且X1,X2,…,Xn独立,则。
问答题
【正确答案】注意到,由于Y1,Y2,…,Yr相互独立,同服从参数为λ的指数分布Exp(λ),则λY1,λY2,…,λYr相互独立,且同服从标准指数分布Exp(1),进而2λY1,2λY2,…,2λYr相互独立,且同服从χ2(2)。由χ2分布的可加性知
【答案解析】