题目
46)设X_1,X_2, dots ,X_n为来自总体N(mu , delta ^2)的简单随机样本,样本均值x=9.5,参数mu的置信度为0.95的双侧置信区间的置信上限为10.8,则mu的置信度为0.95的双侧置信区间为:().A. (7.2,10.8)B. (8.2,10.8)C. (9.2,10.8)D. (10.2,10.8)
46)设X\_1,X\_2, \dots ,X\_n为来自总体N(\mu , \delta ^2)的简单随机样本,样本均值x=9.5,参数\mu的置信度为0.95的双侧置信区间的置信上限为10.8,则\mu的置信度为0.95的双侧置信区间为:().
A. (7.2,10.8)
B. (8.2,10.8)
C. (9.2,10.8)
D. (10.2,10.8)
题目解答
答案
B. (8.2,10.8)
解析
本题考查正态总体均值的双侧置信区间的计算,关键是利用置信区间的对称性求解置信下限。
步骤1:明确置信区间的结构
对于正态总体 $N(\mu, \delta^2)$,当总体方差未知时(题目未给出 $\delta^2$,默认未知),均值 $\mu$ 的置信度为 $1-\alpha$ 的双侧置信区间为:
$\left( \bar{x} - t_{\alpha/2}(n-1) \cdot \frac{s}{\sqrt{n}}, \bar{x} + t_{\alpha/2}(n-1) \cdot \frac{s}{\sqrt{n}} \right)$
其中:
- $\bar{x}$ 为样本均值,$s$ 为样本标准差,$t_{\alpha/2}(n-1)$ 为自由度为 $n-1$ 的 $t$ 分布分位数;
- 置信区间的中心是样本均值 $\bar{x}$,即置信上限与置信下限关于 $\bar{x}$ 对称。
步骤2:利用对称性计算置信下限
已知:
- 样本均值 $\bar{x} = 9.5$
- 置信上限 = 10.8
- 置信区间关于 $\bar{x}$ 对称,故:
$\bar{x} = \frac{\text{置信下限} + \text{置信上限}}{2}$
代入数据:
$9.5 = \frac{\text{置信下限} + 10.8}{2}$
解得:
$\text{置信下限} = 2 \times 9.5 - 10.8 = 19 - 10.8 = 8.2$
步骤3:确定置信区间
置信区间为 $(8.2, 10.8)$,对应选项 B。