题目
(单选题,2分)设Xsim N(mu,1),样本容量n=16,均值overline(x)=5.2,Z_(0.025)=1.96,则未知参数mu的置信度为0.95的置信区间为()。A. (4.71,5.69)B. (3.24,7.16)C. (4.22,6.18)D. (4.02,6.38)
(单选题,2分)设$X\sim N(\mu,1)$,样本容量n=16,均值$\overline{x}=5.2$,$Z_{0.025}=1.96$,则未知参数$\mu$的置信度为0.95的置信区间为()。
A. (4.71,5.69)
B. (3.24,7.16)
C. (4.22,6.18)
D. (4.02,6.38)
题目解答
答案
A. (4.71,5.69)
解析
考查要点:本题主要考查正态分布下总体均值的置信区间计算,涉及Z分布的应用和置信区间公式的理解。
解题核心思路:
- 确定适用分布:由于总体方差已知,且样本来自正态分布,直接使用Z分布构造置信区间。
- 计算标准误差:标准误差为$\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$,其中$\sigma=1$,$n=16$。
- 代入置信区间公式:$\overline{x} \pm Z_{\alpha/2} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$,计算上下限。
破题关键点:
- 区分Z分布与t分布:方差已知时用Z分布,与样本容量无关。
- 正确计算标准误差:注意分母为$\sqrt{n}$,而非$n$。
- 准确应用Z临界值:双侧置信度为0.95时,$\alpha/2=0.025$,对应$Z_{0.025}=1.96$。
步骤1:确定置信区间公式
总体方差$\sigma^2=1$已知,且$X \sim N(\mu, 1)$,因此置信区间公式为:
$\overline{x} \pm Z_{\alpha/2} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$
步骤2:代入已知数据
- 样本均值$\overline{x}=5.2$
- 标准差$\sigma=1$
- 样本容量$n=16$
- $Z_{0.025}=1.96$(对应95%置信度)
计算标准误差:
$\frac{\sigma}{\sqrt{n}} = \frac{1}{\sqrt{16}} = \frac{1}{4} = 0.25$
步骤3:计算置信区间半宽
$Z_{0.025} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}} = 1.96 \cdot 0.25 = 0.49$
步骤4:确定上下限
- 下限:$5.2 - 0.49 = 4.71$
- 上限:$5.2 + 0.49 = 5.69$
因此,置信区间为$(4.71, 5.69)$,对应选项A。