题目
7.某校全年级的英语成绩服从正态分布N(85,10^2),现随机抽取某班16名学生的英语考试成绩,得平均分为overline(x)=80.假设标准差没有改变,在显著水平α=0.05下,问能否认为该班的英语平均成绩为85分(已知U_(0.975)=1.96).
7.某校全年级的英语成绩服从正态分布$N(85,10^{2})$,现随机抽取某班16名学生的英语考试成绩,得平均分为$\overline{x}=80$.假设标准差没有改变,在显著水平α=0.05下,问能否认为该班的英语平均成绩为85分(已知$U_{0.975}=1.96$).
题目解答
答案
1. **假设:**
$H_0: \mu = 85$(平均成绩为85分),
$H_1: \mu \neq 85$(平均成绩不为85分)。
2. **计算检验统计量:**
\[
Z = \frac{\overline{x} - \mu_0}{\sigma_0 / \sqrt{n}} = \frac{80 - 85}{10 / \sqrt{16}} = -2
\]
3. **确定临界值:**
$\alpha = 0.05$,双侧检验,
$Z_{0.025} = 1.96$,
拒绝域为 $|Z| > 1.96$。
4. **结论:**
$|Z| = 2 > 1.96$,拒绝 $H_0$。
\[
\boxed{\text{不能认为该班的英语平均成绩为85分}}
\]
解析
考查要点:本题主要考查正态分布下总体均值的假设检验,涉及Z检验的应用,需要掌握原假设与备择假设的建立、检验统计量的计算以及拒绝域的判断。
解题核心思路:
- 明确检验类型:题目要求判断班级平均成绩是否为85分,属于双侧检验(备择假设为“不等于”)。
- 确定检验统计量:由于总体标准差已知且服从正态分布,使用Z检验,公式为 $Z = \frac{\overline{x} - \mu_0}{\sigma / \sqrt{n}}$。
- 临界值与拒绝域:根据显著性水平 $\alpha=0.05$ 和双侧检验特点,临界值为 $\pm 1.96$,若检验统计量绝对值超过临界值则拒绝原假设。
破题关键点:
- 正确区分单侧与双侧检验:题目未限定方向,需选择双侧检验。
- 准确计算Z值:注意分母为标准差除以样本量平方根,分子为样本均值与假设均值的差。
- 临界值对应关系:双侧检验临界值需对称分布在两侧,绝对值比较是关键。
1. 建立假设
- 原假设 $H_0: \mu = 85$(班级平均成绩为85分)
- 备择假设 $H_1: \mu \neq 85$(班级平均成绩不为85分)
2. 计算检验统计量
根据Z检验公式:
$Z = \frac{\overline{x} - \mu_0}{\sigma / \sqrt{n}} = \frac{80 - 85}{10 / \sqrt{16}} = \frac{-5}{2.5} = -2$
3. 确定临界值与拒绝域
- 显著性水平 $\alpha = 0.05$,双侧检验对应分位数为 $Z_{0.025} = 1.96$。
- 拒绝域为 $|Z| > 1.96$。
4. 结论判断
计算得 $|Z| = 2 > 1.96$,落入拒绝域,拒绝原假设,即班级平均成绩与85分存在显著差异。