题目
辅导员为了解学生每天上网的时间,在本专业 126 名学生中采取简单随机抽样的方法抽取 28 名学生,得到他们每天的上网时间,如表 5-14 所示。表 5-14 28 名学生每天的上网时间 单位:小时-|||-5.4 4.1 2.3 5.8 6.2 3.1 3.3-|||-3.5 1.8 6.4 2.6 5.4 2.0 4.4-|||-3.6 4.2 4.3 5.1 1.2 1.9 2.1-|||-0.5 2.4 3.5 2.9 1.2 1.4 4.7假定学生上网时间服从正态分布,求该校大学生平均上网时间 99%的置信区间。
辅导员为了解学生每天上网的时间,在本专业 126 名学生中采取简单随机抽样的方法抽取 28 名学生,得到他们每天的上网时间,如表 5-14 所示。
假定学生上网时间服从正态分布,求该校大学生平均上网时间 99%的置信区间。
题目解答
答案
首先,我们需要计算样本的均值和标准差。
样本数据:
x = [5.4, 4.1, 2.3, 5.8, 6.2, 3.1, 3.3, 3.5, 1.8, 6.4, 2.6, 5.4, 2.0, 4.4, 3.6, 4.2, 4.3, 5.1, 1.2, 1.9, 2.1, 0.5, 2.4, 3.5, 2.9, 1.2, 1.4, 4.7]
样本容量:
n = 28
样本平均值:
样本标准差(无偏估计):

接下来,我们需要确定置信水平和查找对应的 t 分布临界值。题目中要求的置信水平为99%,因此显著性水平为1%。
自由度(df)为 n - 1 = 27,在 t 分布表中查找显著性水平为1%和自由度为27的 t 分布临界值,记作
根据查表或计算得到
最后,我们可以计算置信区间:
置信区间的公式为:

将值代入:

所以,大学生平均上网时间99%的置信区间为(2.83, 3.85)小时。
解析
步骤 1:计算样本均值
根据题目给出的样本数据,计算样本均值 $\overline{x}$。
步骤 2:计算样本标准差
根据样本数据,计算样本标准差 $s$。
步骤 3:确定置信水平和自由度
题目要求求出99%的置信区间,因此置信水平为99%,显著性水平为1%。自由度为样本容量减1,即 $df = n - 1$。
步骤 4:查找 t 分布临界值
根据自由度和显著性水平,查找 t 分布表,得到 t 分布临界值 $t_{\alpha/2, df}$。
步骤 5:计算置信区间
根据置信区间的公式,代入样本均值、t 分布临界值、样本标准差和样本容量,计算置信区间。
根据题目给出的样本数据,计算样本均值 $\overline{x}$。
步骤 2:计算样本标准差
根据样本数据,计算样本标准差 $s$。
步骤 3:确定置信水平和自由度
题目要求求出99%的置信区间,因此置信水平为99%,显著性水平为1%。自由度为样本容量减1,即 $df = n - 1$。
步骤 4:查找 t 分布临界值
根据自由度和显著性水平,查找 t 分布表,得到 t 分布临界值 $t_{\alpha/2, df}$。
步骤 5:计算置信区间
根据置信区间的公式,代入样本均值、t 分布临界值、样本标准差和样本容量,计算置信区间。