设总体 X sim N(2, 3^2),X_1, X_2, ..., X_n 为来自总体 X 的样本,overline(X) 为样本均值,则下列统计量中服从标准正态分布的是()A. (overline(X) - 2)/(3)B. (overline(X) - 2)/(9)C. (overline(X) - 2)/(3 / sqrt(n))D. (overline(X) - 2)/(9 / sqrt(n))
A. $\frac{\overline{X} - 2}{3}$
B. $\frac{\overline{X} - 2}{9}$
C. $\frac{\overline{X} - 2}{3 / \sqrt{n}}$
D. $\frac{\overline{X} - 2}{9 / \sqrt{n}}$
题目解答
答案
解析
本题考察正态分布样本均值的抽样分布及标准正态分布的转化,关键是利用样本均值的分布性质求解。
步骤1:明确总体分布与样本均值的分布**
总体 $X \sim N(2, 3^2)$,即总体均值 $\mu = 2$,总体方差 $方差 \sigma^2 = 3^2 = 9$,标准差 $\sigma = 3$。
根据正态分布的性质:来自正态总体的样本均值 $\overline{X}$ 仍服从正态分布,且:
$\overline{ \overline{X} \sim N\left( \mu, \frac{\sigma^2}{n} \right) }$
代入 $n$ 为样本容量,代入得:
$\overline{X} \sim N\left( 2, \frac{9}{n} \right)$
**步骤2:将样本均值标准化为标准正态分布
标准正态分布 $Z \sim N(0,1)$ 的转化公式为:
$Z = \frac{\overline{X} - \mu}{\sqrt{\text{ \frac{\sigma^2}{n} \}}} = \frac{\overline{X} - \mu}{\sigma / \sqrt{n}}$
**步骤3:代入参数计算
将 $\mu = 2$,$\sigma = 3$ 代入,得:
$Z = \frac{\overline{X} - 2}{3 / \sqrt{n}}$
选项C符合该结果,其他选项错误:
- A:分母为 $3$(未除以 $\sqrt{n}$ )
- B:分母为 $9$(错误,应为 $\sigma/\sqrt{n}$)
- D:分母为 $9/\sqrt{n}$(错误,$\sigma^2/\sqrt{n}$ 而非 $\sigma/\sqrt{n}$)