题目
在参数未知的正态总体中随机抽样,概率为 5%,|overline(X)-mu|geqA. 1.96 sigmaB. 1.96C. 2.58D. t_(0.05/2, v) SE. t_(0.05/2, v) S_(overline{X)}
在参数未知的正态总体中随机抽样,概率为 5%,$|\overline{X}-\mu|\geq$
A. 1.96 $\sigma$
B. 1.96
C. 2.58
D. $t_{0.05/2, v} S$
E. $t_{0.05/2, v} S_{\overline{X}}$
题目解答
答案
E. $t_{0.05/2, v} S_{\overline{X}}$
解析
考查要点:本题主要考查正态总体参数未知时的抽样分布及置信区间构造。关键在于理解当总体方差未知时,需用样本方差代替,并利用t分布确定临界值。
解题思路:
- 明确参数未知时,样本均值与总体均值的标准化统计量服从t分布。
- 根据双侧检验概率5%,确定对应的t分布分位数。
- 将标准化统计量表达式变形,得到原式中的临界值形式。
步骤1:确定适用分布
在总体方差$\sigma^2$未知时,样本均值$\overline{X}$的分布为正态,但标准化统计量需用样本标准误$S_{\overline{X}} = \frac{S}{\sqrt{n}}$代替$\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$,即构造t统计量:
$t = \frac{\overline{X} - \mu}{S_{\overline{X}}}$
该统计量服从自由度$v = n - 1$的t分布。
步骤2:确定临界值
双侧检验概率为5%时,对应t分布的分位数为$t_{0.05/2, v}$,满足:
$P\left(|t| \geq t_{0.05/2, v}\right) = 0.05$
步骤3:代入统计量表达式
将t统计量的定义式代入上式,得:
$P\left(|\overline{X} - \mu| \geq t_{0.05/2, v} \cdot S_{\overline{X}}\right) = 0.05$
其中,$S_{\overline{X}} = \frac{S}{\sqrt{n}}$为样本均值的标准误。
选项分析
- 选项E正确,因包含$t_{0.05/2, v}$和标准误$S_{\overline{X}}$。
- 选项A、B为z值,适用于已知$\sigma$的情况,排除。
- 选项C为99%置信水平的z值,排除。
- 选项D未正确表达标准误(缺少$\sqrt{n}$),排除。