题目
设总体 X sim N(mu, sigma^2),选取样本容量为 n 的简单随机样本,s 为样本标准差,给定显著性水平为 alpha (0 A. B(1,1/2)B. N(0,1)C. t(n-1)D. t(n)
设总体 $X \sim N(\mu, \sigma^2)$,选取样本容量为 $n$ 的简单随机样本,$s$ 为样本标准差,给定显著性水平为 $\alpha (0 < \alpha < 1)$,检验假设:$H_0: \mu = \mu_0$,$H_1: \mu \neq \mu_0$,若 $\sigma^2$ 未知,选取的检验统计量 $T = \frac{\overline{X} - \mu_0}{s/\sqrt{n}} \sim \_\_\_\_\_$。
A. B(1,1/2)
B. N(0,1)
C. t(n-1)
D. t(n)
题目解答
答案
C. t(n-1)
解析
本题本题考查正态总体均值的假设检验中,当总体方差未知时检验统计量的分布,解题关键在于明确在给定条件下检验统计量所服从的分布。
- 已知总体$X \sim N(\mu, \sigma^2)$,选取样本容量为$n$的简单随机样本,样本均值为$\overline{X}$,样本标准差为$s$,且$\sigma^2$未知。
- 根据正态总体的抽样分布性质,当总体$X \sim N(\mu, \sigma^2)$时,样本均值$\overline{X} \sim N(\mu, \frac{\sigma^2}{n})$})),进一步标准化可得$\frac{\overline{X} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}} \sim N(0, 1)$。
- 由于$\sigma^2$未知,用样本方差$s^2=\frac{1}{n - 1}\sum_{i = 1}^{n}(X_i - \overline{X})^2$来代替$\sigma^2$。
- 构造检验统计量$T = \frac{\overline{X} - \mu_0}{s/\sqrt{n}}$,根据$t$分布的定义:设$X \sim N(0, 1)$,$Y \sim \chi^2(n)$,且$X$与$Y$相互独立,则$T=\frac{X}{\sqrt{Y/n}}\sim t(n)$。
- 在本题中,$\frac{\overline{X} - \mu_0}{\sigma/\sqrt{n}}\sim N(0, 1)$,$\frac{(n - 1)s^2}{\sigma^2}\sim \^2(n - 1)$,且$\overline{X}$与$s^2$相互独立,所以$T = \frac{\frac{\overline{X} - \mu_0}{\sigma/\sqrt{n}}\}/\sqrt{\frac{(n - 1)s^2}{\sigma^2}{(n - 1)}}\sim t(n - 1)$。