题目
一种混杂的小麦品种,株高的标准差为 _(0)=14cm, 经提纯后随机抽取.-|||-10株,它们的株高(以cm计)为-|||-90 105 101 95 100 100101 105 93 97-|||-考察提纯后群体是否比原群体整齐?取显著性水平 alpha =0.01, 并设小麦株-|||-高服从N(μ,σ^2).

题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查方差的假设检验,具体为利用卡方检验判断提纯后的小麦株高方差是否小于原群体,即是否更整齐。
解题核心思路:
- 建立假设:原假设 $H_0: \sigma \geq \sigma_0$(提纯后方差不小于原方差),备择假设 $H_1: \sigma < \sigma_0$(提纯后方差更小)。
- 选择检验方法:由于总体服从正态分布,且检验方差,采用卡方检验。
- 计算检验统计量:$\chi^2 = \dfrac{(n-1)s^2}{\sigma_0^2}$,其中 $s^2$ 为样本方差。
- 确定拒绝域:左侧检验,临界值为 $\chi^2_{1-\alpha}(n-1)$,若统计量小于临界值则拒绝 $H_0$。
破题关键:正确计算样本方差,并准确判断检验方向及临界值。
步骤1:建立假设
- 原假设:$H_0: \sigma \geq 14$ cm(提纯后群体不比原群体整齐)
- 备择假设:$H_1: \sigma < 14$ cm(提纯后群体更整齐)
步骤2:计算样本方差
-
计算样本均值:
$\bar{x} = \frac{90 + 105 + 101 + 95 + 100 + 100 + 101 + 93 + 97}{9} = \frac{882}{9} = 98$
(注:题目中数据应为9个,但题目描述为10株,此处按实际数据计算) -
计算平方和:
$\sum (x_i - \bar{x})^2 = (90-98)^2 + (105-98)^2 + \cdots + (97-98)^2 = 218.1$ -
样本方差:
$s^2 = \frac{\sum (x_i - \bar{x})^2}{n-1} = \frac{218.1}{9} \approx 24.233$
步骤3:计算卡方统计量
$\chi^2 = \frac{(n-1)s^2}{\sigma_0^2} = \frac{9 \times 24.233}{14^2} = \frac{218.1}{196} \approx 1.11$
步骤4:确定临界值与结论
- 自由度:$n-1 = 9$
- 临界值:查卡方分布表,$\chi^2_{0.99}(9) = 2.088$
- 比较:$1.11 < 2.088$,统计量落入拒绝域,拒绝原假设,认为提纯后群体更整齐。