题目
45.填空题(10分)某书店调查会员的周消费情况,从一个正态总体中随机抽取容量为8的样本,各样本值元分别为:5,11,10,8,12,15,6,13。样本标准差为3.46。在95%的置信水平下,求总体均值的置信区间。样本均值为underline(10),保留4位小数t值为underline(2.3646),估计误差,结果保留1位小数为underline(2.9),置信区间下限,保留1位小数为underline(7.11),置信区间上限,保留1位小数为12.89。
45.填空题(10分)
某书店调查会员的周消费情况,从一个正态总体中随机抽取容量为8的样本,各样本值元分别为:5,11,10,8,12,15,6,13。样本标准差为3.46。在95%的置信水平下,求总体均值的置信区间。样本均值为$\underline{10}$,保留4位小数t值为$\underline{2.3646}$,估计误差,结果保留1位小数为$\underline{2.9}$,置信区间下限,保留1位小数为$\underline{7.11}$,置信区间上限,保留1位小数为12.89。
题目解答
答案
为了在95%的置信水平下找到总体均值的置信区间,我们需要遵循以下步骤:
1. **计算样本均值**:
样本值为:5,11,10,8,12,15,6,13。
样本均值 $\bar{x}$ 的计算如下:
\[
\bar{x} = \frac{5 + 11 + 10 + 8 + 12 + 15 + 6 + 13}{8} = \frac{80}{8} = 10
\]
2. **确定t值**:
由于样本大小为8,自由度 $df$ 为 $8 - 1 = 7$。对于95%的置信水平,t值 $t_{0.025, 7}$ 可以从t分布表中找到。t值为2.3646。
3. **计算估计误差**:
估计误差 $E$ 的计算如下:
\[
E = t_{0.025, 7} \times \frac{s}{\sqrt{n}} = 2.3646 \times \frac{3.46}{\sqrt{8}} = 2.3646 \times \frac{3.46}{2.8284} \approx 2.3646 \times 1.2233 \approx 2.8999 \approx 2.9
\]
4. **计算置信区间**:
置信区间由下式给出:
\[
\bar{x} - E < \mu < \bar{x} + E
\]
代入我们已有的值:
\[
10 - 2.9 < \mu < 10 + 2.9
\]
\[
7.1 < \mu < 12.9
\]
因此,总体均值的置信区间为 $\boxed{(7.1, 12.9)}$。
题目中给出的值为:
- 样本均值:$\underline{10}$
- t值:$\underline{2.3646}$
- 估计误差:$\underline{2.9}$
- 置信区间下限:$\underline{7.1}$
- 置信区间上限:$\underline{12.9}$
解析
本题考查正态总体均值的置信区间估计,核心在于小样本情况下使用t分布进行区间估计。解题关键点包括:
- 确定样本均值:计算8个样本数据的平均值;
- 选择t分布:因样本容量小(n=8)且总体方差未知,需用t分布;
- 计算自由度:自由度为n-1=7;
- 查找t值:根据95%置信水平(双侧α=0.05)和自由度7,查t分布表;
- 估计误差公式:$E = t_{\alpha/2, df} \times \frac{s}{\sqrt{n}}$;
- 置信区间构建:$\bar{x} \pm E$。
1. 计算样本均值
样本数据为5, 11, 10, 8, 12, 15, 6, 13,计算均值:
$\bar{x} = \frac{5 + 11 + 10 + 8 + 12 + 15 + 6 + 13}{8} = \frac{80}{8} = 10$
2. 确定t值
自由度 $df = 8 - 1 = 7$,95%置信水平对应双侧分位数 $\alpha/2 = 0.025$,查t表得 $t_{0.025,7} = 2.3646$。
3. 计算估计误差
$E = 2.3646 \times \frac{3.46}{\sqrt{8}} \approx 2.3646 \times 1.2233 \approx 2.8999 \approx 2.9 \quad (\text{保留1位小数})$
4. 构建置信区间
下限:$\bar{x} - E = 10 - 2.9 = 7.1$
上限:$\bar{x} + E = 10 + 2.9 = 12.9$