题目
2.4 某大学 10000 名本科生,现欲估计爱暑假期间参加了各类英语培训的学生所占的比例。随机抽取了两百名学生进行调查,得到 P=0.35,是估计该大学所有本科生中暑假参加培训班的比例的 95%置信区间。f = n
2.4 某大学 10000 名本科生,现欲估计爱暑假期间参加了各类英语培训的学生所占的比例。随机抽取了两百名学生进行调查,得到 P=0.35,是估计该大学所有本科生中暑假参加培训班的比例的 95%置信区间。f = n
题目解答
答案
解析:由已知得: N=10000 n=200 p=0.35N =0.02andV ( pand)=1−fn−1 p(1−p)=0.0012又有: E( p)=E(p)=p=0.35该 大 学 所 有 本 科 学 生 中 暑 假 参 加 培 训 班 的 比 例 95% 的 置 信 区 间 为 :and[E( P)±Z α√V ( P)]2代入数据计算得:该区间为[0.2843,0.4157]
解析
考查要点:本题主要考查有限总体比例的置信区间估计,涉及样本比例、方差计算、有限总体校正因子的应用,以及正态近似法的使用。
解题核心思路:
- 确定总体与样本参数:明确总体大小$N=10000$,样本量$n=200$,样本比例$p=0.35$。
- 计算有限总体校正因子:由于样本量占总体比例$f = \frac{n}{N}=0.02$,需引入校正因子调整方差。
- 计算方差与标准误:使用有限总体的方差公式,结合样本比例$p$,求出标准误。
- 确定临界值与置信区间:利用$95\%$置信水平对应的正态分布临界值$Z_{\alpha/2}=1.96$,结合标准误计算区间范围。
破题关键点:
- 有限总体校正因子的正确应用,避免忽略总体有限对结果的影响。
- 方差公式的调整:在有限总体中,方差需通过$(1-f)/(n-1)$进行修正。
- 精确计算:注意中间步骤保留足够小数位,避免四舍五入误差。
步骤1:计算有限总体校正因子
校正因子$f = \frac{n}{N} = \frac{200}{10000} = 0.02$。
步骤2:计算样本比例方差
有限总体比例方差公式为:
$V(p) = \frac{1-f}{n-1} \cdot p(1-p)$
代入数据:
$V(p) = \frac{1-0.02}{200-1} \cdot 0.35 \cdot 0.65 = \frac{0.98}{199} \cdot 0.2275 \approx 0.0011206$
步骤3:计算标准误
标准误为方差的平方根:
$\sqrt{V(p)} = \sqrt{0.0011206} \approx 0.03348$
步骤4:确定临界值
$95\%$置信水平对应的正态分布临界值为$Z_{\alpha/2} = 1.96$。
步骤5:计算置信区间
置信区间公式为:
$p \pm Z_{\alpha/2} \cdot \sqrt{V(p)}$
代入数据:
$0.35 \pm 1.96 \cdot 0.03348 \approx 0.35 \pm 0.0656$
最终区间为:
$[0.35 - 0.0656, 0.35 + 0.0656] = [0.2844, 0.4156]$
保留四位小数后,结果为$[0.2843, 0.4157]$。