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第六章 数理统计的基本概念
一.填空题
1.若n ξξξ,,,21 是取自正态总体),(2σμN 的样本,
则∑==n
i i n 11ξξ服从分布 )n
,(N 2
σμ .
2.样本),,,(n X X X 21来自总体),(~2
σμN X 则~)(22
1n
S n σ- )(1χ2-n ; ~)(n
S n X μ- _)(1-n t __。其中X 为样本均值,∑=--=n i n X X n S 122
11)(。
3.设4321X X X X ,,,是来自正态总体).(220N 的简单随机样本,
=a X
4.
1(,y U
5. 设X 为X
6. 令T =, 则2~T F (1,n ) 分布.
解:由T =, 得22
X T Y n =. 因为随机变量~(0,1)X N , 所以22~(1).X χ
再由随机变量X 与Y 相互独立, 根据F 分布的构造, 得22
~(1,).X T F n Y n
=
50
7. 设12,,,n X X X 是总体(0,1)N 的样本, 则统计量2
2
21
11n k k X n X =-∑服从的分布为
(1,1)F n - (需写出分布的自由度).
解:由~(0,1),1,2,,i X N i n = 知22
221
2
~(1),~(1)n
k k X X n χχ=-∑, 于是
221
22211
(1)
1~(1,1)./1
1n
k
n k k k X
n X F n X n X ==-=--∑∑
8. 总体2
1234~(1,2),,,,X N X X X X 为总体X 的一个样本,
设
从
9. 对”)
(1) 在 , 则 样 本 对 )
(2) 若 0≠-θθ)?(E 则 称 θ为 θ 的 渐 近 无 偏 估 计 量 .( 错 )
(3) 设总体X 的期望E(X),方差D(X)均存在,21x x , 是X 的一个样本 ,
则统计量213
2
31x x +是 E(X) 的无偏估计量。 ( 对 )
(4) 若 θθθ
==)?()?(2
1
E E 且 )?()?(2
1
θθD D <则 以 θ2估 计 θ 较 以 θ1估 计 θ 有 效 。 ( 错 )
51
(5) 设θn 为θ 的估计量,对任意ε > 0,如果0=≥-∞
→}|?{|lim εθθn
n P 则称 θn 是θ 的一致估计量 。 ( 对 )
(6)样本方差()
∑=--=n
i i
n X X n D 1
211是总体),(~2σμN X 中σ2 的无偏 估计量。()
2
1
1∑=-=n
i i X X n D *
是总体X 中σ2的有偏估计。 ( 对 )
10.设321X X X ,,是取自总体X 的一个样本,则下面三个均值估计量
3
332123211?,1254131?,2110351?X u
X X X u X X X ++=++=μ都
是总体均值的无偏估计,其中方差越小越有效,则
1、ξA C
2、=-n
i i 12)(ξξ,=i n S 2211-n 的A 3A 、)1,0(~2N
B 、)1.0(~4
N
C 、
)1,0(~/21
N n -ξ
D 、
)1,0(~/21
N n
-ξ
4、设n ξξξ ,,21是总体)1,0(~N ξ的样本,S ,ξ分别是样本的均值和样本标准差,
则有( C )
A 、)1,0(~N n ξ
B 、)1,0(~N ξ
C 、
∑=n
i i
n x 1
22)(~ξ
D 、)1(~/-n t S ξ
5.. 简 单 随 机 样 本 (X X X n 12,,
,) 来 自 某 正 态 总 体,X 为 样 本 平 均 值, 则 下 述 结 论 不 成 立 的 是 ( C )。
52
( A ) X 与 (?)X
X i
i n
-=∑21
独 立
( B )X i 与X j 独 立 ( 当 j i
≠ ) ( C )
X
i i n
=∑1
与
X
i i n
21
=∑ 独 立
( D )X i 与X j 2 独 立 ( 当 j i
≠)
6. 设 1n 21X , ,X ,X , 来自总体2n 212
11Y ,,Y ,Y ),,(N ~X
,X σμ 来自总
体Y £, ),(N ~Y
222
σμ
, 且 X 与 Y 独 立。∑∑====2
1n 1
i ,i 2
n 1i ,i 1,Y n 1
Y ,X n 1X
∑∑==-=-=21
2
11
n 1
i 2,i 2
2
n 2n 1i 2,i 12
n 1,)Y Y (n 1S ,)X X (n 1S
则如下结论中错误的是 ( D )。 ( A ) )1,0(N ~n n )]
()Y X [(222
12
121σ+σμ-μ--=ξ
-
7. 2的无偏估计量是A 、∑=-n
i i X n 111 8. 33212
1
103X X ++,2?μ
列说法正确的是A 、321,,都是)(X E =的无偏估计且有效性顺序为321??μμ>> B 、321?,?,?μμμ
都是)(X E =μ的无偏估计,且有效性从大到小的顺序为312???μμμ
>> C 、321?,?,?μμμ
都是)(X E =μ的无偏估计,且有效性从大到小的顺序为123???μμμ
>> D 、321?,?,?μμμ不全是)(X E =μ的无偏估计,无法比
53
三. 计算题
1、在总体)2,30(~2N X 中随机地抽取一个容量为16的样本,求样本均值X 在 29到31之间取值的概率.
解:因)2,30(~2
N X ,故)16
2,30(~2N X ,即))21(,30(~2N X
)22
30
2()3120(<-<-=<<∴X P X P 9544.01)2(2)2()2(=-Φ=-Φ-Φ=
2、设某厂生产的灯泡的使用寿命),1000(~2σN X (单位:小时),抽取一容量 为9的样本,其均方差100=S ,问)940( 解:因2 σ未知,不能用),1000 (2 N X σ=来解题, 而T ∴ ∴)8.1(>T 3、设X >2)4i X . 解:X ∑=∴ 7 1 2(i ≈025.0)16 4、设总体)1,0(~N X ,从此总体中取一个容量为6的样本654321,,,,,X X X X X X , 设26542321)()(X X X X X X Y +++++=,试决定常数C ,使随机变量CY 服 从2x 分布. 解:)3,0(~321N X X X ++,)3,0(~654N X X X ++ )1,0(~3 321N X X X ++∴ ,)1,0(~36 54N X X X ++ )2(~)3 ( )3 ( 226 5423 21x X X X X X X +++++∴ 54 即)2(~)(3 1 )(31226542 321x X X X X X X +++ ++ 3 1 = ∴C 时,)2(~2x CY 5、设随机变量T 服从)(n t 分布,求2T 的分布. 解:因为n Y X T /=,其中)1,0(~N X ,)(~2n x Y , n Y X n Y X T /1//222 == )1(~22x X ),1(~2n F T ∴ 6. 利 用 t 分 布 性 质 计 算 分 位 数 t 0.975( 50 ) 的 近 似 值 。 ( 已 知 ξ ~ N ( 0, 1 ) , p ( ξ < 1.96 ) = 0.975 ) 解 。 而 ≈ 2 7. 设 心 矩 μr 的 总 体r 阶 证 r μ 上 相 等 , 说 明 样 本 的 r 估 计 。 8. 设总体2~(0,2)X N , 1210,,,X X X 为来自总体X 的样本. 令 2 2 5 10 16i j i j Y X X ==????=+ ? ????? ∑∑. 试确定常数C , 使CY 服从2χ分布, 并指出其自由度. 解:由2~(0,2)X N , 得 ~(0,1),1,2,,10.2 i X N i = 又1210,,,X X X 互相独立, 55 故 510 16 11~(0,5),~(0,5),22i j i j X N X N ==∑∑ 10 5 ~(0,1), ~(0,1),j i X X N N ∑∑ 且二者独立. 从而有 2 2 510 2161~(2),20i j i j X X χ==?? ??????+ ? ???????? ? ∑∑ 得21 ,20 C χ= 分布的自由度为2. 9. 设124125,,,,,,X X X Y Y Y 与分别是来自正态(0,1)N 的总体X 与Y 的样本, Z = 解: 47+=. 10.设X 两 个 相 互 独 立 、Y n 的 均 值 , 试 σ 的 概 率 大 解 : 由 于 X 及 Y 均 服 从 ???? ? ?n N ,σμ则 ??? ??-22,0~σn N Y X 要 ( )( ) 01.02)2(≈>-=>-n n Y X P Y X P σσ 即 ( ) 99.02)2(≈<-n n Y X P σ 即 ( )99.0122=-Φ n 即 ( ) 995.02=Φ n n 2258=.. ∴ 取 n = 14 ·1· 习 题 一 1.写出下列随机试验的样本空间及下列事件中的样本点: (1)掷一颗骰子,记录出现的点数. A =‘出现奇数点’; (2)将一颗骰子掷两次,记录出现点数. A =‘两次点数之和为10’,B =‘第一次的点数,比第二次的点数大2’; (3)一个口袋中有5只外形完全相同的球,编号分别为1,2,3,4,5;从中同时取出3只球,观察其结果,A =‘球的最小号码为1’; (4)将,a b 两个球,随机地放入到甲、乙、丙三个盒子中去,观察放球情况,A =‘甲盒中至少有一球’; (5)记录在一段时间内,通过某桥的汽车流量,A =‘通过汽车不足5台’,B =‘通过的汽车不少于3台’。 解 (1)123456{,,,,,}S e e e e e e =其中i e =‘出现i 点’ 1,2,,6i =L , 135{,,}A e e e =。 (2){(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)S = (2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6) (3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6) (4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6) (5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6) (6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}; {(4,6),(5,5),(6,4)}A =; {(3,1),(4,2),(5,3),(6,4)}B =。 ( 3 ) {(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5),(1,3,4),(1,4,5),(1,2,4),(1,2,5) S = (2,3,5),(2,4,5),(1,3,5)} {(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5)}A = ( 4 ) {(,,),(,,),(,,),(,,),(,,),(,,), S ab ab ab a b a b b a =--------- (,,),(,,,),(,,)}b a a b b a ---,其中‘-’表示空盒; {(,,),(,,),(,,),(,,),(,,)}A ab a b a b b a b a =------。 (5){0,1,2,},{0,1,2,3,4},{3,4,}S A B ===L L 。 2.设,,A B C 是随机试验E 的三个事件,试用,,A B C 表示下列事件: ---------------------------------------- 说明:本试卷总计100分,全试卷共 5 页,完成答卷时间2小时。 ---------------------------------------- 一、填空题(本大题共8小题,每题4分,共32分) 1、随机事件A 、B 互不相容,且A =B ;则()P A = 2、已知,10/1)/(,5/1)(,5/2)(===B A P B P A P 则=+)(B A P 3、同时掷三枚均匀硬币,则恰有两枚正面向上的概率为 。 4、若随机变量)2.0,20(~B X ,则X 的最可能值是 。 5、若n X X X ,...,,21为来自泊松分布)(λP 的一个样本,2,S X 分别为样本均值和样本方差,则 =)(X E ,=)(2S E 。 6、样本0,5,10,-3样本均数为 ,样本方差为 。 7、2σ已知时检验假设0100:;:μμμμ≠=H H ,应构造统计量为 ,拒绝域为 。 8、考查4个3水平的因子A,B,C,D 及其交互作用A ×B 与A ×C ,则做正交实验设计时,可选用的行数最少的正交表为 。 二、单项选择题(本大题共8小题,每题4分,共32分) 1、设随机事件A 、B 互不相容,且()0,()0,P A P B >>则下列结论只有( ) 成立。 A 、A 、 B 是对立事件; B 、A 、B 互不相容; C 、A 、B 不独立; D 、 A 、 B 相互独立。 2、射击三次,事件i A 表示第i 次命中目标(i =1,2,3),下列说法正确的是( )。 A 、321A A A 表示三次都没击中目标; B 、313221A A A A A A ++表示恰有两次击中目标; C 、313221A A A A A A ++表示至多一次没击中目标;D 、321A A A 表示至少有一次没击中目标。 3、随机变量),(~2σμN X ,则随着σ的减小,)|(|σμ<-X P 应( )。 A 、单调增大; B 、单调减少; C 、保持不变; D 、增减不能确定 数理统计 一、填空题 1、设n X X X ,,21为母体X 的一个子样,如果),,(21n X X X g , 则称),,(21n X X X g 为统计量。不含任何未知参数 2、设母体 ),,(~2 N X 已知,则在求均值 的区间估计时,使用的随机变量为 n X 3、设母体X 服从修正方差为1的正态分布,根据来自母体的容量为100的子样,测得子样均值为5,则X 的数学期望的置信水平为95%的置信区间为 。 025.010 1 5u 4、假设检验的统计思想是 。 小概率事件在一次试验中不会发生 5、某产品以往废品率不高于5%,今抽取一个子样检验这批产品废品率是否高于5%, 此问题的原假设为 。 0H :05.0 p 6、某地区的年降雨量),(~2 N X ,现对其年降雨量连续进行5次观察,得数据为: (单位:mm) 587 672 701 640 650 ,则2 的矩估计值为 。 1430.8 7、设两个相互独立的子样2121,,,X X X 与51,,Y Y 分别取自正态母体)2,1(2 N 与 )1,2(N , 2 *2 2*1,S S 分别是两个子样的方差,令2*2222*121)(,S b a aS ,已知)4(~),20(~22 2221 ,则__________, b a 。 用 )1(~)1(22 2 * n S n ,1,5 b a 8、假设随机变量)(~n t X ,则 2 1 X 服从分布 。)1,(n F 9、假设随机变量),10(~t X 已知05.0)(2 X P ,则____ 。 用),1(~2 n F X 得),1(95.0n F 数理统计考试试卷 一、填空题(本题15分,每题3分) 1、总体得容量分别为10,15得两独立样本均值差________; 2、设为取自总体得一个样本,若已知,则=________; 3、设总体,若与均未知,为样本容量,总体均值得置信水平为得置信区间为,则得值为________; 4、设为取自总体得一个样本,对于给定得显著性水平,已知关于检验得拒绝域为2≤,则相应得 备择假设为________; 5、设总体,已知,在显著性水平0、05下,检验假设,,拒绝域就是________。 1、; 2、0、01; 3、; 4、; 5、。 二、选择题(本题15分,每题3分) 1、设就是取自总体得一个样本,就是未知参数,以下函数就是统计量得为( )。 (A) (B) (C) (D) 2、设为取自总体得样本,为样本均值,,则服从自由度为得分布得统计量为( )。 (A) (B) (C) (D) 3、设就是来自总体得样本,存在, , 则( )。 (A)就是得矩估计(B)就是得极大似然估计 (C)就是得无偏估计与相合估计(D)作为得估计其优良性与分布有关 4、设总体相互独立,样本容量分别为,样本方差分别为,在显著性水平下,检验得拒绝域为( )。 (A) (B) (C) (D) 5、设总体,已知,未知,就是来自总体得样本观察值,已知得置信水平为0、95得置信区间为(4、71,5、69),则取显著性水平时,检验假设得结果就是( )。 (A)不能确定(B)接受(C)拒绝(D)条件不足无法检验 1、B; 2、D; 3、C; 4、A; 5、B、 三、(本题14分) 设随机变量X得概率密度为:,其中未知 参数,就是来自得样本,求(1)得矩估计;(2)得极大似然估计。 解:(1) , 令,得为参数得矩估计量。 (2)似然函数为:, 而就是得单调减少函数,所以得极大似然估计量为。 四、(本题14分)设总体,且就是样本观察值,样本方差, 创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者: 凤呜大王* 模拟试题一 一、 填空题(每空3分,共45分) 1、已知P(A) = 0.92, P(B) = 0.93, P(B|A ) = 0.85, 则P(A|B ) = 。 P( A ∪B) = 。 3、一间宿舍内住有6个同学,求他们之中恰好有4个人的生日在同一个月份的概率: ;没有任何人的生日在同一个月份的概率 ; 4、已知随机变量X 的密度函数为:, ()1/4, 020,2 x Ae x x x x ?? =≤?≥? , 则常数A= , 分布函数F (x )= , 概率 {0.51}P X -<<= ; 5、设随机变量X~ B(2,p)、Y~ B(1,p),若{1}5/9P X ≥=,则p = ,若X 与Y 独立,则Z=max(X,Y)的分布律: ; 6、设~(200,0.01),~(4),X B Y P 且X 与 Y 相互独立,则 D(2X-3Y)= , COV(2X-3Y , X)= ; 7、设125,,,X X X 是总体~(0,1)X N 的简单随机样本,则当k = 时, ~(3)Y t = ; 8、设总体~(0,)0X U θθ>为未知参数,12,,,n X X X 为其样本, 1 1n i i X X n ==∑为样本均值,则θ的矩估计量为: 。 9、设样本129,, ,X X X 来自正态总体(,1.44)N a ,计算得样本观察值10x =, 求参数a 的置信度为95%的置信区间: ; 二、 计算题(35分) 1、 (12分)设连续型随机变量X 的密度函数为: 1, 02()2 0, x x x ??≤≤?=???其它 求:1){|21|2}P X -<;2)2 Y X =的密度函数()Y y ?;3)(21)E X -; 2、(12分)设随机变量(X,Y)的密度函数为 1/4, ||,02,(,)0, y x x x y ?<<=? ?其他 1) 求边缘密度函数(),()X Y x y ??; 2) 问X 与Y 是否独立?是否相关? 3) 计算Z = X + Y 的密度函数()Z z ?; 3、(11分)设总体X 的概率密度函数为: 1, 0(),000 x e x x x θ?θθ -?≥?=>?? X 1,X 2,…,X n 是取自总体X 的简单随机样本。 1)求参数θ的极大似然估计量?θ ; 2)验证估计量?θ 是否是参数θ的无偏估计量。 2.(10分)环境保护条例,在排放的工业废水中,某有害物质不得超过0.5‰,假定有害物质含量X 服从正态分布。现在取5份水样,测定该有害物质含量,得如下数据: 0.530‰,0.542‰,0.510‰,0.495‰,0.515‰ 能否据此抽样结果说明有害物质含量超过了规定(0.05α=)? 第一章:统计量及其分布 19.设母体ξ服从正态分布N (),,2 σμξ 和2 n S 分别为子样均值和子样方差,又设 ()21,~σμξN n +且与n ξξξ,,,21 独立, 试求统计量 1 1 1+--+n n S n n ξ ξ的抽样分布. 解: 因为ξξ-+1n 服从??? ??+21, 0σn n N 分布. 所以 ()1,0~12 1N n n n σξ ξ+-+ 而 ()1~22 2 -n nS n χσ 且2 n S 与ξξ-+1n 独立,, 所以 ()1~1111--÷+--+n t S n n n n S n n n σ ξ ξ分布. 即 1 1 1+--+n n S n n ε ε服从()1-n t 分布. 20. (),,,1,,n i i i =ηξ是取自二元正态分布 N () ρσσ μμ2 2212 1 ,,,的子样,设 ()∑∑∑===-===n i i i n i n i i n S n n 12 111, 1,1ξξηηξξξ 2 ,()2 1 21∑=-=n i i n S ηηη和 ()() () ()∑∑∑===----= n i i n i i i n i i r 1 2 21 1 ηηξξ ηηξξ 试求统计量 () 122 2 21--+---n S rS S S η ξηξμμηξ的分布. 解: 由于() .21μμηξ-=-E ()() = -+=-ηξηξηξ,c o v 2D D D n n n n 2 12 22 12σσρ σσ-+ . 所以 ()() n 2 12 22 121 2σρσσσμμ ηξ-+---服从()1,0N 分布 . () ()()()() ()()[] 2 1 1 2 1 2 1 212 22 122ηξηξ ηηξξηηξξ---=----+-=-+∑ ∑∑∑====i i n i i i n i i n i i n i S rS S S n 100 11 ==∑ =n i i x n x 34 11222 =-=∑ =n i i x x n s 第一章 1.在五块条件基本相同的田地上种植某种作物,亩产量分别为92,94,103,105,106(单位:斤),求子样平均数和子样方差。 解: 2.从母体中抽取容量为60的子样,它的频数分布 求子样平均数与子样方差,并求子样标准差。 解: 411 *==∑=l i i i x m n x 67.181122*2 =-=∑=l i i i x x m n s 32.467.18==s 3.子样平均数和子样方差的简化计算如下:设子样值n x x x ,,,21?的平均数为x 和方差 为2x ε。作变换c a x y i i -= ,得到n y y y ,,,21?,它的平均数为y 和方差为2 y s 。试证:222 ,y x s c s y c a x =+=。 解:由变换c a x y i i -= ,即i i cy a x += ()y cn na x n cy a x n i i n i i +=+=∑∑==,1 1 y c a x +=∴ 而()() () ∑∑∑====-= --+=-=n i y i n i i n i i x s c y y n c y c a cy a n x x n s 1 222 2 1212211 4.对某种混凝土的抗压强度进行研究,得到它的子样的下列观测数据(单位:磅/英寸2): 1939, 1697, 3030, 2424, 2020, 2909, 1815, 2020, 2310 采用下面简化计算法计算子样平均数和方差。先作变换2000-=i i x y ,再计算y 与2y s ,然 后利用第3题中的公式获得x 和2x s 的数值。 解:作变换2000-=i i x y ,2000=a 44.24021649 1 11=?==∑=n i i y n y 444.2240=+=y a x 247.1970321122 22=-==∑=n i i y x y y n s s 5.在冰的溶解热研究中,测量从℃72.0-的冰变成0℃的水所需热量,取13块冰分别作试验得到热量数据如下: 79.98, 80.04, 80.02, 80.04, 80.03, 80.03, 80.04, 79.97, 80.05, 80.03, 80.02, 80.00, 80.02 试用变换()80100-=i i x y 简化计算法计算子样平均数和子样方差。 解:作变换()80100-=i i x y ,1001,80==c a 229131 11=?==∑=n i i y n y 02.80100280=+=+=y c a x 41 2 2 2222103.5-=?=-= =∑n i i y x y y n c s c s 6.容量为10的子样频数分布为 试用变换()2710-=i i x y 作简化计算,求x 与2 x s 的数值。 解:作变换()2710-=i i x y ,10/1,27==c a ()5.11510 1 11*-=-?==∑=l i i i y m n y 学习好资料 第一套试卷及参考答案 一、选择题 ( 40 分) 1、根据某医院对急性白血病患者构成调查所获得的资料应绘制 ( B ) A 条图B 百分 条图或圆图C 线图D 直方图 2、均数和标准差可全面描述D 资料的特征 A 所有分布形式E负偏态分布C正偏态分布D正态分布和近似正态分布 3、要评价某市一名5岁男孩的身高是否偏高或偏矮,其统计方法是( A ) A 用该市五岁男孩的身高的95%或99%正常值范围来评价 B 用身高差别的假设检 验来评价 C 用身高均数的95%或99%的可信区间来评价 D 不能作评价 4、比较身高与体重两组数据变异大小宜采用( A ) A 变异系数 B 方差 C 标准差 D 四分位间距 5、产生均数有抽样误差的根本原因是( A ) A. 个体差异 B. 群体差异 C. 样本均数不同 D. 总体均数不同 6、男性吸烟率是女性的10 倍,该指标为( A ) (A)相对比(B)构成比(C)定基比(D )率 7、统计推断的内容为( D ) A.用样本指标估计相应的总体指标 B.检验统计上的“检验假设” C. A和B均不是 D. A和B均是 8、两样本均数比较用t 检验,其目的是检验( C ) A两样本均数是否不同B两总体均数是否不同 C 两个总体均数是否相同 D 两个样本均数是否相同 9、有两个独立随机的样本,样本含量分别为n i和住,在进行成组设计资料的t 检 验时,自由度是( D ) (A) n i+ n2 (B) n i+ n2 - C) n1+ n2 +1 D) n1+ n2 -2 10、标准误反映( A ) A 抽样误差的大小 B 总体参数的波动大小 C 重复实验准确度的高低 D 数据的离散程度 11、最小二乘法是指各实测点到回归直线的(C) A垂直距离的平方和最小E垂直距离最小 C纵向距离的平方和最小D纵向距离最小 12、对含有两个随机变量的同一批资料, 既作直线回归分析, 又作直线相关分析。 令对相关系数检验的t值为t r,对回归系数检验的t值为t b, 二者之间具有什么关系?( C) A t r >t b B t r 概率论与数理统计试题 与答案 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】(完整版)概率论与数理统计课后习题答案
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