求指导本题解题过程,谢谢您!某企业生产的袋装食品采用自动打包机包装,每袋标准重量为100克。现从某天生产的一-|||-批产品中按重复抽样随机抽取50包进行检查,测得每包重量如下:-|||-每包重量 包数-|||-sim 98 2-|||-sim 100 3-|||-sim 102 34-|||-sim 104 7-|||-sim 106 4-|||-合计 50-|||-已知食品每包的重量服从正态分布,要求:-|||-确定该种食品平均重量95%的置信区间。-|||-如果规定食品重量低于100克属于不合格,确定该批食品合格率95%的置信区间。
求指导本题解题过程,谢谢您!

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查均值的置信区间和比例的置信区间的计算方法,需要结合分组数据处理和正态分布的性质。
解题思路:
- 均值的置信区间:由于总体服从正态分布且样本量较大(n=50),使用z分布计算。需先计算样本均值和样本标准差,再代入公式求解。
- 合格率的置信区间:合格率是比例问题,需计算样本比例,再利用正态近似法(大样本条件下)求解置信区间。
关键点:
- 分组数据处理:用各组中点代表数据值计算均值和方差。
- 临界值选择:95%置信水平对应z值为1.96。
- 公式应用:均值和比例的置信区间公式需准确代入参数。
1. 平均重量的置信区间
计算样本均值
各组中点与频数对应:
- $96 \sim 98$:中点$97$,频数$2$
- $98 \sim 100$:中点$99$,频数$3$
- $100 \sim 102$:中点$101$,频数$34$
- $102 \sim 104$:中点$103$,频数$7$
- $104 \sim 106$:中点$105$,频数$4$
样本均值:
$\bar{x} = \frac{97 \times 2 + 99 \times 3 + 101 \times 34 + 103 \times 7 + 105 \times 4}{50} = \frac{5066}{50} = 101.32 \text{克}$
计算样本标准差
各组中点与均值的差的平方乘以频数:
- $(97-101.32)^2 \times 2 = 37.3248$
- $(99-101.32)^2 \times 3 = 16.1472$
- $(101-101.32)^2 \times 34 = 3.4816$
- $(103-101.32)^2 \times 7 = 19.7568$
- $(105-101.32)^2 \times 4 = 54.1696$
样本方差:
$s^2 = \frac{37.3248 + 16.1472 + 3.4816 + 19.7568 + 54.1696}{49} = \frac{130.88}{49} \approx 2.671$
样本标准差:
$s = \sqrt{2.671} \approx 1.634$
计算置信区间
标准误:
$\frac{s}{\sqrt{n}} = \frac{1.634}{\sqrt{50}} \approx 0.231$
置信区间:
$101.32 \pm 1.96 \times 0.231 \implies (100.87, 101.77)$
2. 合格率的置信区间
计算样本比例
合格数(重量$\geq 100$克):$34 + 7 + 4 = 45$
样本比例:
$p = \frac{45}{50} = 0.9$
计算置信区间
标准误:
$\sqrt{\frac{p(1-p)}{n}} = \sqrt{\frac{0.9 \times 0.1}{50}} \approx 0.0424$
置信区间:
$0.9 \pm 1.96 \times 0.0424 \implies (0.817, 0.983) \implies (81.7\%, 98.3\%)$