12.在均数为μ,标准差为σ的正态总体中随机抽样,|overline(X)-mu|geq( )的概率为5%。A. 1.96σB. 1.96σ_XC. t_(0.05/2,v)SD. t_(0.05/2,v)S_(overline{X)}
A. 1.96σ
B. 1.96σ$_X$
C. $t_{0.05/2,v}S$
D. $t_{0.05/2,v}S_{\overline{X}}$
题目解答
答案
解析
本题考查正态分布的性质以及样本均数的抽样分布相关知识。解题的关键在于明确样本均数的分布情况,然后根据正态分布的概率特性来确定满足条件的数值。
步骤一:明确样本均数的分布
从均数为$\mu$,标准差为$\sigma$的正态总体中随机抽样,样本均数$\overline{X}$服从正态分布$N(\mu,\frac{\sigma^{2}}{n})$,其中$\frac{\sigma^{2}}{n}$是样本均数的方差,$\sigma_{\overline{X}}=\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$是样本均数的标准差,也称为标准误。
步骤二:进行标准化变换
为了利用标准正态分布表来计算概率,我们对$\overline{X}$进行标准化变换,令$Z = \frac{\overline{X}-\mu}{\sigma_{\overline{X}}}$,则$Z$服从标准正态分布$N(0,1)$。
步骤三:根据概率确定$Z$值
已知$|\overline{X}-\mu|\geq( )$的概率为$5\%$,即$P(|\overline{X}-\mu|\geq k)=0.05$,将$\overline{X}$标准化后可得$P(|\frac{\overline{X}-\mu}{\sigma_{\overline{X}}}|\geq\frac{k}{\sigma_{\overline{X}}}) = 0.05$,也就是$P(|Z|\geq\frac{k}{\sigma_{\overline{X}}}) = 0.05$。
由于标准正态分布是对称的,$P(|Z|\geq z_{\alpha/2})=\alpha$,这里$\alpha = 0.05$,则$z_{\alpha/2}=z_{0.05/2}=1.96$,所以$\frac{k}{\sigma_{\overline{X}}}=1.96$,解得$k = 1.96\sigma_{\overline{X}}$。