题目
已知一批零件的长度X(单位:cm)服从正态分布 N(μ,1) ,从中随机抽取16个零件,得到长度的平均值为40(cm),试求μ的置信度为0.95的置信区间
已知一批零件的长度X(单位:cm)服从正态分布 N(μ,1) ,从中随机抽取16个零件,得到长度的平均值为40(cm),试求μ的置信度为0.95的置信区间
题目解答
答案
解由题意可知, x=40 , α=0.05 , z_(a/2)=z_(0.025)=1.96 ,n=16则有的置信度为0.95的置信区间为(40±1/(√(16))*1.96)=(39.51,40.49)
解析
本题考查正态分布总体均值的置信区间的求解。解题思路如下:
- 首先明确已知条件:已知零件长度$X$服从正态分布$N(\mu,1)$,即总体方差$\sigma^{2}=1$,样本容量$n = 16$,样本均值$\overline{x}=40$,置信度为$0.95$。
- 然后确定$\alpha$的值:因为置信度为$0.95$,根据$\alpha=1 - 置信度$,可得$\alpha=1 - 0.95 = 0.05$。
- 接着查找$z_{\frac{\alpha}{2}}$的值:$\frac{\alpha}{2}=\frac{0.05}{2}=0.025$,$z_{\frac{\alpha}{2}}=z_{0.025}$,通过查标准正态分布表可知$z_{0.025}=1.96$。
- 最后根据正态分布总体均值$\mu$的置信区间公式$(\overline{x}\pm\frac{\sigma}{\sqrt{n}}z_{\frac{\alpha}{2}})$来计算$\mu$的置信区间:
- 已知$\overline{x}=40$,$\sigma = 1$(因为$\sigma^{2}=1$),$n = 16$,$z_{\frac{\alpha}{2}}=1.96$,将这些值代入公式可得:
- 下限为$\overline{x}-\frac{\sigma}{\sqrt{n}}z_{\frac{\alpha}{2}}=40-\frac{1}{\sqrt{16}}\times1.96=40 - \frac{1}{4}\times1.96=40 - 0.49 = 39.51$。
- 上限为$\overline{x}+\frac{\sigma}{\sqrt{n}}z_{\frac{\alpha}{2}}=40+\frac{1}{\sqrt{16}}\times1.96=40+\frac{1}{4}\times1.96=40 + 0.49 = 40.49$。
所以$\mu$的置信度为$0.95$的置信区间为$(39.51,40.49)$。