题目
21.(2.0分)在某地随机测量了16名20~40岁的健康女性骨密度值(g/cm²),得overline(x)=1.14g/cm^2,s=0.04g/cm²,则该地20~40岁的健康女性骨密度总体均数的95%可信区间的计算公式应选择:A. 1.14±1.96×0.04B. 1.14±1.96×0.04/√16C. 1.14±t_(0.05/2.16)×0.04/√16D. 1.14±t_(0.05/2.15)×0.04/√16E. 1.14±t_(0.05,15)×0.04/√16
21.(2.0分)在某地随机测量了16名20~40岁的健康女性骨密度值(g/cm²),得$\overline{x}=1.14g/cm^{2}$,s=0.04g/cm²,则该地20~40岁的健康女性骨密度总体均数的95%可信区间的计算公式应选择:
A. 1.14±1.96×0.04
B. 1.14±1.96×0.04/√16
C. 1.14±t_{0.05/2.16}×0.04/√16
D. 1.14±t_{0.05/2.15}×0.04/√16
E. 1.14±t_{0.05,15}×0.04/√16
题目解答
答案
D. 1.14±t_{0.05/2.15}×0.04/√16
解析
考查要点:本题主要考查小样本均数的可信区间计算,需判断使用正态分布还是t分布,并正确确定自由度和临界值。
解题核心思路:
- 判断分布类型:当总体标准差未知且样本量较小时(通常$n<30$),应使用t分布。
- 确定自由度:自由度为$n-1$。
- 计算标准误:标准误公式为$\frac{s}{\sqrt{n}}$。
- 选择临界值:双侧95%可信区间对应的t临界值为$t_{\alpha/2, n-1}$,其中$\alpha=0.05$。
破题关键点:
- 排除正态分布选项(A、B):样本量小且总体标准差未知时,不能用z值。
- 区分自由度:自由度为$n-1=15$,而非$n=16$(排除C)。
- 区分单双侧临界值:双侧检验需用$\alpha/2=0.025$(排除E)。
步骤1:判断分布类型
- 已知样本量$n=16$(小样本),总体标准差未知,仅给出样本标准差$s=0.04$。
- 结论:需使用t分布,排除选项A、B。
步骤2:确定自由度
- 自由度为$n-1=16-1=15$。
- 选项C中自由度为16,错误;选项D、E中自由度为15,保留。
步骤3:确定临界值形式
- 双侧95%可信区间对应$\alpha=0.05$,临界值为$t_{\alpha/2, n-1}=t_{0.025,15}$。
- 选项D中$t_{0.05/2,15}$等价于$t_{0.025,15}$,正确;选项E中$t_{0.05,15}$为单侧临界值,错误。
步骤4:验证标准误计算
- 标准误为$\frac{s}{\sqrt{n}}=\frac{0.04}{\sqrt{16}}=0.01$。
- 选项D中表达式$\frac{0.04}{\sqrt{16}}$正确。
最终结论:选项D正确。