题目
设总体X的方差为1,根据来自X的容量为100的样本,测得样本均值为5,则X的数学期望的置信度近似为0.95的置信区间为A. (4.804,5.196)B. (1,2)C. (5,6)D. (7,8)
设总体X的方差为1,根据来自X的容量为100的样本,测得样本均值为5,则X的数学期望的置信度近似为0.95的置信区间为
A. (4.804,5.196)
B. (1,2)
C. (5,6)
D. (7,8)
题目解答
答案
A. (4.804,5.196)
解析
考查要点:本题主要考查总体均值的置信区间估计,涉及大样本条件下正态分布的近似应用。
解题核心思路:
- 确定置信度对应的临界值:根据置信度0.95,找到标准正态分布的临界值$z_{\alpha/2}$。
- 计算标准误差:利用总体方差和样本容量计算标准误$\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$。
- 代入置信区间公式:通过样本均值和边际误差确定置信区间范围。
关键点:明确区分总体方差已知时使用Z区间,并正确应用公式。
步骤1:确定临界值
置信度为0.95,对应$\alpha = 1 - 0.95 = 0.05$,临界值为双侧分位数$z_{\alpha/2} = z_{0.025}$。查标准正态分布表得:
$z_{0.025} = 1.96$
步骤2:计算标准误差
总体方差$\sigma^2 = 1$,故$\sigma = 1$,样本容量$n = 100$,标准误差为:
$\frac{\sigma}{\sqrt{n}} = \frac{1}{\sqrt{100}} = \frac{1}{10} = 0.1$
步骤3:计算边际误差
边际误差$E$为临界值与标准误差的乘积:
$E = z_{0.025} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}} = 1.96 \cdot 0.1 = 0.196$
步骤4:确定置信区间
样本均值$\overline{X} = 5$,置信区间为:
$\left( \overline{X} - E, \overline{X} + E \right) = (5 - 0.196, 5 + 0.196) = (4.804, 5.196)$