题目
若随机变量X服从正态分布,则95%的观测值分布在( )A.overline (x)pm 1.645SB.overline (x)pm 1.645SC.overline (x)pm 1.645SD.overline (x)pm 1.645SE.overline (x)pm 1.645S
若随机变量X服从正态分布,则95%的观测值分布在( )
A.
B.
C.
D.
E.
题目解答
答案
已知,对于正态分布,约95%的观测值分布在
范围内。
在样本统计中,如果随机变量X服从正态分布,用样本均值
估计总体均值
,用样本标准差S估计总体标准差
。所以95%的观测值分布在
,因此选择C。
解析
考查要点:本题主要考查正态分布中观测值分布范围的确定,涉及经验法则和置信区间的临界值应用。
解题核心思路:
- 正态分布的经验法则指出,约95%的数据分布在均值$\mu$的1.96个标准差范围内(精确计算结果)。
- 在实际统计中,用样本均值$\overline{x}$估计总体均值$\mu$,用样本标准差$S$估计总体标准差$\sigma$。
- 关键临界值:95%的双侧置信区间对应$Z_{0.025}=1.96$,因此观测值范围为$\overline{x} \pm 1.96S$。
破题关键点:
- 明确95%对应的标准差倍数是1.96而非2(经验法则中的简化表述)。
- 区分不同置信水平(如90%、95%、99%)对应的临界值(如1.645、1.96、2.58)。
正态分布的置信区间公式:
若随机变量$X$服从正态分布,总体均值为$\mu$,标准差为$\sigma$,则约95%的观测值分布在区间:
$\mu \pm Z_{\alpha/2} \cdot \sigma$
其中,$Z_{\alpha/2}$为标准正态分布的临界值,对应双侧尾部概率之和为$\alpha$。
具体步骤:
- 确定置信水平:题目要求95%,即$\alpha = 1 - 0.95 = 0.05$。
- 查标准正态分布表:双侧临界值$Z_{0.025} = 1.96$(对应尾部概率各为0.025)。
- 代入公式:观测值范围为$\mu \pm 1.96\sigma$。
- 替换为样本估计值:用$\overline{x}$估计$\mu$,用$S$估计$\sigma$,最终范围为$\overline{x} \pm 1.96S$。
选项分析:
- C选项$\overline{x} \pm 1.96S$符合计算结果。
- A(1.645)对应90%置信区间,B(2.58)对应99%置信区间,D、E不对称或数值错误。