题目
10、某车间生产的螺钉,其直径Xsim N(mu,sigma^2),由过去的经验知道sigma^2=0.09,今随机抽取9枚,测得其平均长度(单位mm)overline(x)=25,则参数μ的置信概率为0.95的置信区间为____.
10、某车间生产的螺钉,其直径$X\sim N(\mu,\sigma^{2})$,由过去的经验知道$\sigma^{2}=0.09$,今随机抽取9枚,测得其平均长度(单位mm)$\overline{x}=25$,则参数μ的置信概率为0.95的置信区间为____.
题目解答
答案
为了求出参数$\mu$的置信概率为0.95的置信区间,我们使用以下步骤:
1. **确定已知条件:**
- 样本均值 $\overline{x} = 25$
- 总体方差 $\sigma^2 = 0.09$,因此总体标准差 $\sigma = \sqrt{0.09} = 0.3$
- 样本容量 $n = 9$
- 置信概率 $1 - \alpha = 0.95$,因此 $\alpha = 0.05$
2. **找到标准正态分布的临界值 $Z_{\alpha/2}$:**
- 对于置信概率为0.95,$\alpha/2 = 0.025$
- 从标准正态分布表中找到 $Z_{0.025} = 1.96$
3. **计算置信区间的半径:**
\[
\text{半径} = Z_{\alpha/2} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}} = 1.96 \cdot \frac{0.3}{\sqrt{9}} = 1.96 \cdot \frac{0.3}{3} = 1.96 \cdot 0.1 = 0.196
\]
4. **构造置信区间:**
\[
\text{置信区间} = \left( \overline{x} - \text{半径}, \overline{x} + \text{半径} \right) = \left( 25 - 0.196, 25 + 0.196 \right) = \left( 24.804, 25.196 \right)
\]
因此,参数$\mu$的置信概率为0.95的置信区间为 $\boxed{(24.804, 25.196)}$。
解析
本题考查正态分布总体均值的置信区间的计算。解题思路如下:
- 明确已知条件:样本均值$\overline{x} = 25$,总体方差$\sigma^2 = 0.09$,样本容量$n = 9$,置信概率$1 - \alpha = 0.95$。
- 查找标准正态分布的临界值$Z_{\alpha/2}$:对于置信概率为$0.95$,$\alpha/2 = 0.025$,从标准正态分布表中查得$Z_{0.025} = 1.96$。
- 计算置信区间的半径:根据公式$\text{半径} = Z_{\alpha/2} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$,已知$\sigma = \sqrt{0.09} = 0.3$,$n = 9$,$Z_{\alpha/2} = 1.96$,则
$\begin{align*}\text{半径}&= 1.96 \cdot \frac{0.3}{\sqrt{9}}\\&= 1.96 \cdot \frac{0.3}{3}\\&= 1.96 \cdot 0.1\\&= 0.196\end{align*}$ - 构造置信区间:根据公式$\text{置信区间} = \left( \overline{x} - \text{半径}, \overline{x} + \text{半径} \right)$,已知$\overline{x} = 25$,半径$= 0.196$,则
$\begin{align*}\text{置信区间}&= \left( 25 - 0.196, 25 + 0.196 \right)\\&= \left( 24.804, 25.196 \right)\end{align*}$