题目
[一]某批矿砂的5个样品中的镍含量,经测定为(%)3.25 3.27 3.24 3.26 3.24。设测定值总体服从正态分布,问在a= 0.01下能否接受假设:这批矿砂的含镍量的均值为3.25.
[一]某批矿砂的5个样品中的镍含量,经测定为(%)3.25 3.27 3.24 3.26 3.24。
设测定值总体服从正态分布,问在a= 0.01下能否接受假设:这批矿砂的含镍量的均值为
3.25.
题目解答
答案
解:设测定值总体 X〜N (仏/),卩,/均未知
步骤:(1)提出假设检验 H :尸3.25; H1: 严3.25
(2)选取检验统计量为t = X:3.25 ~t(n -1)
S L
i n
(3)H 的拒绝域为 11 |> t a2 (n -1).
: 5
(4) n =5, a= 0.01,由计算知 乂 =3.252, S 二 1 —: (Xj —X)2 =0.01304
v-1 -
(5)故在a= 0.01下,接受假设H°
解析
本题考查正态总体均值的假设检验,当总体方差未知时,使用t检验法来判断能否接受关于总体均值的假设。解题思路如下:
- 提出假设:明确原假设 $H_0$ 和备择假设 $H_1$,原假设通常是我们想要检验是否成立的假设,备择假设则是原假设的对立情况。
- 选取检验统计量:根据总体的分布情况和已知条件,选择合适的检验统计量。本题中总体服从正态分布且方差未知,所以选取 $t$ 统计量。
- 确定拒绝域:根据给定的显著性水平 $\alpha$ 和自由度 \(n - 1\,确定拒绝原假设的范围。 4. **计算样本统计量**:根据样本数据计算样本均值 $\overline{X}$ 和样本标准差 $S$,进而计算出检验统计量 $t$ 的值。
- 做出决策:将计算得到的检验统计量的值与拒绝域进行比较,若不在拒绝域内,则接受原假设;若在拒绝域内,则拒绝原假设。
下面进行详细的解答:
- 提出假设:
设测定值总体 $X\sim N(\mu,\sigma^2)$,$\mu,\sigma^2$ 均未知。
原假设 $H_0:\mu = 3.25$;备择假设 $H_1:\mu\neq 3.25$。 - 选取检验统计量:
当 $H_0$ 成立时,检验统计量为 $t=\frac{\overline{X}-3.25}{S/\sqrt{n}}\sim t(n - 1)$,其中 $\overline{X}$ 是样本均值,$S$ 是样本标准差,$n$ 是样本容量。 - 确定拒绝域:
对于双侧检验,在显著性水平 $\alpha = 0.01$ 下,$H_0$ 的拒绝域为 $|t|>t_{\frac{\alpha}{2}}(n - 1)$。
已知 $n = 5$,则自由度 $n - 1 = 4$,查 $t$ 分布表可得 $t_{\frac{0.01}{2}}(4)=t_{0.005}(4)=4.6041$。 - 计算样本统计量:
- 计算样本均值 $\overline{X}$:
$\overline{X}=\frac{1}{n}\sum_{i = 1}^{n}X_i=\frac{3.25 + 3.27 + 3.24 + 3.26 + 3.24}{5}=\frac{16.26}{5}=3.252$。 - 计算样本标准差 $S$:
$S=\sqrt{\frac{1}{n - 1}\sum_{i = 1}^{n}(X_i-\overline{X})^2}$
$=\sqrt{\frac{(3.25 - 3.252)^2+(3.27 - 3.252)^2+(3.24 - 3.252)^2+(3.26 - 3.252)^2+(3.24 - 3.252)^2}{5 - 1}}$
$=\sqrt{\frac{(-0.002)^2+(0.018)^2+(-0.012)^2+(0.008)^2+(-0.012)^2}{4}}$
$=\sqrt{\frac{0.000004 + 0.000324+0.000144 + 0.000064+0.000144}{4}}$
$=\sqrt{\frac{0.00068}{4}}=\sqrt{0.00017}\approx0.01304$。 - 计算检验统计量 $t$ 的值:
$t=\frac{\overline{X}-3.25}{S/\sqrt{n}}=\frac{3.252 - 3.25}{0.01304/\sqrt{5}}$
$=\frac{0.002}{0.01304/2.236}\approx\frac{0.002}{0.00583}\approx0.343$。
- 计算样本均值 $\overline{X}$:
- 做出决策:
因为 $|t| = 0.343