2.3.6 正态总体中其他几个常用统计量的分布
以下我们给出几个涉及正态总体样本均值与样本方差的抽样分布。
定理2.3.3 设X1,X2,…,Xn是来自总体N(μ,σ2)的样本,
和S2分别是样本均值和样本方差,则有

(2)
与S2相互独立。
证明略。
依据上述定理,当样本来自正态总体时,因为

于是有如下结论:

定理2.3.4 设X1,X2,…,Xn是来自总体N(μ,σ2)的样本,
和S2分别是样本均值和样本方差,则有

证 因为
,所以
,而
,且与
相互独立,于是根据t分布的定义有

定理2.3.5 设X1,X2,…,Xn1与Y1,Y2,…,Yn2分别是具有相同方差的两个正态总体N(μ1,σ2)与N(μ2,σ2)的样本,且这两个样本相互独立。记


则有
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其中,

证 (1)根据定理2.3.3有

又由于X1,X2,…,Xn1与Y1,Y2,…,Yn2相互独立,因此
与
相互独立,于是按照F分布的定义

即

(2)因为

所以

又因为

所以有

于是根据t分布的定义有
