题目
6、设X~N(1,2²),从总体X中抽取样本X_(1),X_(2),…,X_(16),样本均值为overline(X),则()A. (overline(X)-1)/(2)~N(0,1)B. (overline(X)-1)/(4)~N(0,1)C. 2(overline(X)-1)~N(0,1)D. 4(overline(X)-1)~N(0,1)
6、设X~N(1,2²),从总体X中抽取样本$X_{1}$,$X_{2}$,…,$X_{16}$,样本均值为$\overline{X}$,则()
A. $\frac{\overline{X}-1}{2}~N(0,1)$
B. $\frac{\overline{X}-1}{4}~N(0,1)$
C. 2($\overline{X}-1$)~N(0,1)
D. 4($\overline{X}-1$)~N(0,1)
题目解答
答案
C. 2($\overline{X}-1$)~N(0,1)
解析
考查要点:本题主要考查正态分布下样本均值的分布性质及标准化方法。
解题思路:
- 确定样本均值的分布:根据正态分布的性质,样本均值$\overline{X}$仍服从正态分布,其均值与总体均值相同,方差为总体方差除以样本量。
- 标准化处理:将样本均值转化为标准正态变量,需用公式$Z = \frac{\overline{X} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}}$,其中$\mu$为总体均值,$\sigma$为总体标准差,$n$为样本量。
关键点:正确计算样本均值的标准差,并验证选项中各表达式是否符合标准正态分布的方差为1。
已知总体$X \sim N(1, 2^2)$,即均值$\mu = 1$,方差$\sigma^2 = 4$。样本容量$n = 16$,样本均值$\overline{X}$的分布为:
$\overline{X} \sim N\left(1, \frac{4}{16}\right) = N\left(1, \frac{1}{4}\right)$
其标准差为$\sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{1}{2}$。
标准化过程:
将$\overline{X}$标准化为标准正态变量$Z$:
$Z = \frac{\overline{X} - 1}{\frac{1}{2}} = 2(\overline{X} - 1)$
此时$Z \sim N(0, 1)$。
选项分析:
- (A) $\frac{\overline{X} - 1}{2}$:分母应为$\frac{1}{2}$,实际分母为$2$,导致方差为$\left(\frac{1}{2}\right)^2 / 2^2 = \frac{1}{16}$,非标准正态。
- (B) $\frac{\overline{X} - 1}{4}$:分母过大,方差更小,不符合。
- (C) $2(\overline{X} - 1)$:与标准化结果一致,方差为$1$,正确。
- (D) $4(\overline{X} - 1)$:方差为$4$,不符合标准正态。