题目
设(X_1, X_2, dots ,X_10)是来自正态总体X~N(mu ,16)的样本,S^2是样本方差,已知p(S^2 >a) =0.1,则常数a=()。 A. 62.105B. 10.625C. 20.165D. 26.105
$$ 设(X\_1, X\_2, \dots ,X\_10)是来自正态总体X~N(\mu ,16)的样本,S^2是样本方差,已知p{S^2\ \ >a}\ \ =0.1,则常数a=()。 $$
A. 62.105
B. 10.625
C. 20.165
D. 26.105
题目解答
答案
D. 26.105
解析
本题考查正态总体样本方差的分布以及分位数的计算。解题的关键在于利用正态总体样本方差的性质,将样本方差与卡方分布建立联系,再通过已知的概率值确定对应的分位数,进而求出常数 $a$ 的值。
- 确定样本方差的分布:
- 已知样本 $(X_1, X_2, \dots, X_{10})$ 来自正态总体 $X \sim N(\mu, 16)$,其中总体方差 $\sigma^2 = 16$,样本容量 $n = 10$。
- 根据正态总体样本方差的性质,$\frac{(n - 1)S^2}{\sigma^2}$ 服从自由度为 $n - 1$ 的卡方分布,即 $\frac{(n - 1)S^2}{\sigma^2} \sim \chi^2(n - 1)$。
- 在此题中,$\frac{(10 - 1)S^2}{16} \sim \chi^2(9)$。
- 将已知概率转化为卡方分布的形式:
- 已知 $P\{S^2 > a\} = 0.1$,对不等式 $S^2 > a$ 两边同时乘以 $\frac{9}{16}$,得到 $\frac{9S^2}{16} > \frac{9a}{16}$。
- 所以 $P\{S^2 > a\} = P\{\frac{9S^2}{16} > \frac{9a}{16}\} = 0.1$。
- 根据卡方分布的分位数定义求解 $a$:
- 由卡方分布的分位数定义可知,若 $P\{\chi^2(n - 1) > \chi_{\alpha}^2(n - 1)\} = \alpha$,则在本题中 $\frac{9a}{16} = \chi_{0.1}^2(9)$。
- 查卡方分布表可得 $\chi_{0.1}^2(9) = 14.684$。
- 那么 $\frac{9a}{16} = 14.684$,解方程可得:
$\begin{align*}9a&=14.684\times16\\9a&=234.944\\a&=\frac{234.944}{9}\\a&\approx 26.105\end{align*}$