5.设总体X服从正态分布N(μ,σ²),其中σ²未知,X_(1),…,X_(n)为取自X的一组简单随机样本,设overline(X)=(1)/(n)sum_(i=1)^nX_(i),Q^2=sum_(i=1)^n(X_(i)-overline(X))^2,且Q=sqrt(Q^2)>0,若进行假设检验H_(0):μ=0,H_(1):μ≠0,则采用的t检验统计量T=____.A. (overline(X))/(Q)B. (sqrt(n)overline(X))/(Q)C. (sqrt(n-1)overline(X))/(Q)D. (sqrt(n(n-1))overline(X))/(Q)
A. $\frac{\overline{X}}{Q}$
B. $\frac{\sqrt{n}\overline{X}}{Q}$
C. $\frac{\sqrt{n-1}\overline{X}}{Q}$
D. $\frac{\sqrt{n(n-1)}\overline{X}}{Q}$
题目解答
答案
解析
本题考查正态总体在方差未知时,关于均值的假设检验中t检验统计量的构造,解题的关键在于明确t检验统计量的一般形式,并结合已知条件进行推导。
步骤一:明确t检验统计量的一般形式
当总体$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,$\sigma^{2}$未知时,进行关于均值$\mu$的假设检验,t检验统计量的一般形式为$T = \frac{\overline{X}-\mu}{S/\sqrt{n}}$,其中$\overline{X}$是样本均值,$\mu$是总体均值,$S$是样本标准差,$n$是样本容量。
步骤二:计算样本标准差$S$
已知样本方差$S^{2}=\frac{1}{n - 1}\sum_{i = 1}^{n}(X_{i}-\overline{X})^{2}$,又已知$Q^{2}=\sum_{i = 1}^{n}(X_{i}-\overline{X})^{2}$,则$S^{2}=\frac{Q^{2}}{n - 1}$。
对$S^{2}=\frac{Q^{2}}{n - 1}$两边同时开平方可得样本标准差$S = \frac{Q}{\sqrt{n - 1}}$。
步骤三:确定原假设$H_0$下的$\mu$值
本题的原假设$H_{0}:\mu = 0$,将$\mu = 0$和$S = \frac{Q}{\sqrt{n - 1}}$代入t检验统计量的一般形式$T = \frac{\overline{X}-\mu}{S/\sqrt{n}}$中。
步骤四:计算t检验统计量$T$
把$\mu = 0$和$S = \frac{Q}{\sqrt{n - 1}}$代入$T = \frac{\overline{X}-\mu}{S/\sqrt{n}}$可得:
$\begin{align*}T&=\frac{\overline{X}-0}{\frac{Q}{\sqrt{n - 1}}/\sqrt{n}}\\&=\frac{\overline{X}}{\frac{Q}{\sqrt{n(n - 1)}}}\\&=\frac{\sqrt{n(n - 1)}\overline{X}}{Q}\end{align*}$