题目
某大学的管理人员认为,大学生每天用手机玩游戏的时间超过2小时。为此,该管理人员随机抽取20个学生做了调查,得到每天用手机玩游戏的时间。计算得到样本均值=2.35,样本标准差s=0.8.假定每天用手机玩游戏的时间服从正态分布,标准差0.8小时,显著性水平为0.05,检验该大学生每天用手机玩游戏的时间是否显著超过2小时。
某大学的管理人员认为,大学生每天用手机玩游戏的时间超过2小时。为此,该管理人员随机抽取20个学生做了调查,得到每天用手机玩游戏的时间。计算得到样本均值=2.35,样本标准差s=0.8.假定每天用手机玩游戏的时间服从正态分布,标准差0.8小时,显著性水平为0.05,检验该大学生每天用手机玩游戏的时间是否显著超过2小时。
题目解答
答案
假设检验的设定:
总体假设:
每天用手机玩游戏的平均时间不超过2小时}) ]
2\quad" data-width="122" data-height="26" data-size="1521" data-format="png" style="max-width:100%">每天用手机玩游戏的平均时间超过2小时}) ] 其中,
是总体的均值,即大学生每天用手机玩游戏的平均时间。
显著性水平和检验类型:
显著性水平
这是一个单尾检验(右尾检验),因为我们关心的是是否超过2小时。
计算检验统计量:
根据正态分布的假设条件,我们可以使用标准化的统计量 ( Z ) 进行检验:

其中,
是样本均值,
是假设的总体均值, ( s ) 是样本标准差, ( n ) 是样本容量。
将具体数值代入:

查找临界值:
在显著性水平
下,右尾的临界值
做出决策:
检验统计量
因此,我们在显著性水平
下,拒绝原假设 
结论是,大学生每天用手机玩游戏的时间显著超过2小时。
综上所述,根据给定的样本数据和显著性水平,我们得出结论:大学生每天用手机玩游戏的时间显著超过2小时。
解析
步骤 1:设定假设
- 原假设($H_0$):大学生每天用手机玩游戏的时间不超过2小时,即$\mu \leq 2$。
- 备择假设($H_1$):大学生每天用手机玩游戏的时间超过2小时,即$\mu > 2$。
步骤 2:确定显著性水平和检验类型
- 显著性水平$\alpha = 0.05$。
- 这是一个单尾检验(右尾检验),因为我们关心的是是否超过2小时。
步骤 3:计算检验统计量
- 根据正态分布的假设条件,我们可以使用标准化的统计量$Z$进行检验:
$Z = \dfrac{\overline{x} - \mu_0}{\dfrac{s}{\sqrt{n}}}$
- 其中,$\overline{x} = 2.35$是样本均值,$\mu_0 = 2$是假设的总体均值,$s = 0.8$是样本标准差,$n = 20$是样本容量。
- 将具体数值代入:
$Z = \dfrac{2.35 - 2}{\dfrac{0.8}{\sqrt{20}}} = \dfrac{0.35}{0.1788854} \approx 1.95967$
步骤 4:查找临界值
- 在显著性水平$\alpha = 0.05$下,右尾的临界值$Z_{0.05} = 1.645$。
步骤 5:做出决策
- 检验统计量$Z = 1.9596$大于临界值$Z_{0.05} = 1.645$。
- 因此,我们在显著性水平$\alpha = 0.05$下,拒绝原假设$H_0$。
步骤 6:得出结论
- 结论是,大学生每天用手机玩游戏的时间显著超过2小时。
- 原假设($H_0$):大学生每天用手机玩游戏的时间不超过2小时,即$\mu \leq 2$。
- 备择假设($H_1$):大学生每天用手机玩游戏的时间超过2小时,即$\mu > 2$。
步骤 2:确定显著性水平和检验类型
- 显著性水平$\alpha = 0.05$。
- 这是一个单尾检验(右尾检验),因为我们关心的是是否超过2小时。
步骤 3:计算检验统计量
- 根据正态分布的假设条件,我们可以使用标准化的统计量$Z$进行检验:
$Z = \dfrac{\overline{x} - \mu_0}{\dfrac{s}{\sqrt{n}}}$
- 其中,$\overline{x} = 2.35$是样本均值,$\mu_0 = 2$是假设的总体均值,$s = 0.8$是样本标准差,$n = 20$是样本容量。
- 将具体数值代入:
$Z = \dfrac{2.35 - 2}{\dfrac{0.8}{\sqrt{20}}} = \dfrac{0.35}{0.1788854} \approx 1.95967$
步骤 4:查找临界值
- 在显著性水平$\alpha = 0.05$下,右尾的临界值$Z_{0.05} = 1.645$。
步骤 5:做出决策
- 检验统计量$Z = 1.9596$大于临界值$Z_{0.05} = 1.645$。
- 因此,我们在显著性水平$\alpha = 0.05$下,拒绝原假设$H_0$。
步骤 6:得出结论
- 结论是,大学生每天用手机玩游戏的时间显著超过2小时。