题目
32.(单选题,1.0分)设总体X~N(μ,σ²),σ²已知,若样本容量n和置信度1-α均不变,则对于不同的样本观测值,总体均值μ的置信区间的长度____.A. 变长B. 变短C. 保持不变D. 不能确定
32.(单选题,1.0分)
设总体X~N(μ,σ²),σ²已知,若样本容量n和置信度1-α均不变,则对于不同的样本观测值,总体均值μ的置信区间的长度____.
A. 变长
B. 变短
C. 保持不变
D. 不能确定
题目解答
答案
C. 保持不变
解析
本题考查正态总体均值的置信区间以及置信区间长度的计算,解题的关键在于明确置信区间长度的计算公式,并分析其与样本观测值的关系。
- 当总体$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,$\sigma^{2}$已知时,总体均值$\mu$的置信度为$1 - \alpha$的置信区间为$(\overline{X}-z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}},\overline{X}+z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}})$,其中$\overline{X}$是样本均值,$z_{\frac{\alpha}{2}}$是标准正态分布的上$\frac{\alpha}{2}$分位点,$\sigma$是总体标准差,$n$是样本容量。
- 计算该置信区间的长度$L$:
- 根据区间长度的定义,用区间的上限减去下限可得$L = (\overline{X}+z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}})-(\overline{X}-z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}})$。
- 对上式进行化简:
$\begin{align*}L&=\overline{X}+z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}}-\overline{X}+z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}}\\&= 2z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}}\end{align*}$
- 分析置信区间长度$L$与样本观测值的关系:
- 由化简后的结果$L = 2z_{\frac{\alpha}{2}}\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$可知,$z_{\frac{\alpha}{2}}$由置信度$1 - \alpha$决定,$\sigma$是总体标准差,$n$是样本容量。
- 已知样本容量$n$和置信度$1 - \alpha$均不变,那么$z_{\frac{\alpha}{2}}$和$\sigma$也不变,所以置信区间的长度$L$保持不变,与不同的样本观测值无关。