第20章 大数定律与中心极限定理 易错点(40 条)

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标 ★ 的是本章头号失分点,考前只看 ★ 也够用。 全章可以压缩成三句话:大数定律说跑到哪,中心极限定理说抖多大;标准化的分母永远是标准差;定理的前提比结论更值得检查。

一、切比雪夫不等式(1–7)

1. ★ 区间不以 为中心还硬套。 能直接用切比雪夫,当且仅当 。中心对不上时,第一反应应该是回头查 算错没有——命题人几乎总把区间配成对称的。

2. ★ 求 时漏掉 。 题目给了 就一定要用。判据:给 就不可加,说”独立/不相关”才可加。 切比雪夫题的分丢在方差上的,比丢在不等式上的多得多。

3. 分母写成 而不是 。 平方来自 这一步(马尔可夫不等式的取法)。

4. 两个方向记混。 ""配"",""配""。题目问”不小于”就要用带 的那个。

5. 用切比雪夫去做数值近似。 它的界很松( 时给 ,正态真值只有 )。要”界”用切比雪夫,要”值”用中心极限定理,题干动词就是路标。

6. 时以为算错了。 此时界 ,不等式成立但无信息。这是固有局限。张宇基础 8 的条件 正是为此。

7. 反解题里忘记”中心必须是期望”这个隐含方程。 见到 的形式, 就是 ——这往往是反解分布参数的唯一入口(李林基础填空 3 由此定出 )。

二、依概率收敛与大数定律(8–20)

8. ★★ 的极限是 ,不是 ,也不是 。 本章第一失分点。正确路径:。

9. ★ 定义式的不等号与右端配错。 ;。“落在里面”是好事,概率趋于 1。 选择题把四种组合排出来做干扰项(李林基础选择 3 的 B 项)。

10. ★ 答案里留着随机变量。 算到 就停手,忘了对 再取一次期望。依概率收敛的极限必须是一个数。

11. ★ 答案里留着 。 若”极限”含 ,说明大数定律的前提(总体分布固定)已经不成立——这正是李林基础解答 2 第Ⅲ问的考点。

12. 忘了先确认 仍独立同分布。 这一步是免费的(独立性对函数保持),但解答题必须写出来。

13. 不同分布还用辛钦。 下标 钻进分布里(取值或概率含 )就必须改用切比雪夫版大数定律。判据:参数带 → 切比雪夫。

14. “方差都有限”当成”方差一致有界”。 必须存在与 无关的上界 。若 ,则 ,定理失效。

15. 写证明时省掉方差上界的验证。 这是评分点。李林基础解答 3 的核心分就在算出 并指出它与 无关。

16. 写证明时省掉左边的 。 没有夹逼就只证了”小于某个趋于 0 的量”,不构成极限为 0 的证明。

17. 同期望当成同分布。 全等于 0 不代表同分布(李林基础解答 3 就是这种情形)。

18. 忘记柯西这个反例。 “独立同分布”还不够,期望必须存在。柯西分布的 与单个 同分布,平均多少次都不收敛。

19. 以为 蕴含 。 不成立。反例:,,则 而 。

20. ”……的个数”没往指示变量上想。 见到”个数""次数""频率”就写 ,极限是对应的概率。

三、中心极限定理的标准化(21–29)

21. ★★ 分母忘开方。 标准化的分母是标准差 ,不是方差 ,也不是 。 在根号里。

22. ★ 在期望里是一次、在标准差里是 次。 、。张宇强化 1 的四个选项就是这两个位置漏不漏 的四种组合。快速排除: 里必须含 , 里也必须含 。

23. ★ 的伸缩做反。 ,除以标准差,不是乘。 方向验算(写一遍就不会错): 表示 比标准正态更分散,对 落在 里的概率应当更小;而 确实给出 ✓。

24. 分子上的系数没平方。 。张宇基础 3 的选项 (D) 正是漏平方的产物。

25. 写成 。 独立时相加:。写成 0 会导致 无解。

26. 数错:打包后求和项的个数才是 。 用掉 个原始变量,但求和号里只有 项。误按 走会得到 。

27. ★ 忘了检查 是否趋于 0。 分母取大了,式子会被压成常数 0,答案是 1 而不是某个 值。李林基础解答 2 第Ⅱ问就是这个陷阱:分母 比真标准差 大了 倍。动手前先把分母和 摆在一起比一比。

28. 不等号右边带 就慌。 先把 除过去还原成标准形式再对齐,否则容易把倍数写成倒数。

29. 反解常数时忘了正负号讨论。 都使极限等于 (因为 )。填空按惯例取正。

四、数值应用题(30–36)

30. ★★ 单位不统一。 小时与分钟、万元与元。这是应用题头号事故。先把所有量化到同一单位再动笔。

31. ★ 指数分布的 写反。 题面给”平均时间 10 分钟”,给的是 ,即 。“平均……”给的永远是 。

32. ★ 指数分布的方差是期望的平方。 ,不是 。自检:标准化后凑不成整数就是算错了。

33. ★ 不换号。 选项一律写成 正数 的组合,必须用 化过去。张宇基础 4 的 (A) 正是”把 抄成 ”。

34. 对非对称区间套 。 该公式只适用于关于均值对称的区间。张宇基础 4 的 关于 1000 并不对称。

35. “不超过 “写成 。 ,不带 。见到 先问自己事件是不是取了补。

36. 写成 1。 不是 。 很小时两者接近(泊松近似),可作验算,但不能当等号。

五、反解样本量与前提辨析(37–40)

37. ★★ 双侧概率查错分位数。 。直接拿 查得 是头号错误(会把 271 件算成 165 件)。口诀:双侧 ,查 。

38. ★ “至少要多少”四舍五入。 。反解样本量一律向上取整。

39. ★★ 把”同期望同方差”当成中心极限定理的条件。 结论里只出现 ,不代表条件里也只需要它们——推导用到整个分布(特征函数)。李林基础选择 2 的 D 项就是这个。同分布 同期望同方差,反之不成立。

40. ★★ 总体分布随 漂移时照套大数定律。 密度里出现的 若与样本量是同一个 ,就不存在”固定的总体”,辛钦定理无从谈起。依概率收敛的极限里不许出现 ——这条自检能挡住李林基础解答 2 第Ⅲ问的全部错解。

下一章易错:这 5 条会原样延续到数理统计

  1. 标准化的分母永远是标准差(, 在根号里)—— 检验统计量、置信区间全靠它。
  2. 双侧 查 —— 在下一章是重复出现次数最多的错误。
  3. 反解样本量向上取整 —— 区间长度的另一种问法。
  4. ,不是方差 —— 矩估计上二阶矩时的第一失分点。
  5. 依概率收敛的极限必须是常数 —— 在下一章叫”相合性”。

完整的 70 条见 数理统计易错清单。

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