题目
设总体分布为 N(mu, sigma^2),mu 已知,若要检验 H_0: sigma^2 geq 100,应采用统计量()A. (overline(X) - mu)/(S / sqrt(n))B. ((n-1)S^2)/(sigma^2)C. (sum_(i=1)^n (X_i - mu)^2)/(100)D. (sum_(i=1)^n (X_i - overline(X))^2)/(100)
设总体分布为 $N(\mu, \sigma^2)$,$\mu$ 已知,若要检验 $H_0: \sigma^2 \geq 100$,应采用统计量()
A. $\frac{\overline{X} - \mu}{S / \sqrt{n}}$
B. $\frac{(n-1)S^2}{\sigma^2}$
C. $\frac{\sum_{i=1}^n (X_i - \mu)^2}{100}$
D. $\frac{\sum_{i=1}^n (X_i - \overline{X})^2}{100}$
题目解答
答案
C. $\frac{\sum_{i=1}^n (X_i - \mu)^2}{100}$
解析
本题考查正态总体方差的假设检验中统计量的选择。解题的关键在于根据总体分布的已知条件以及要检验的假设,结合相关统计量的性质来确定合适的统计量。
已知总体分布为$N(\mu, \sigma^2)$,且$\mu$已知,要检验$H_0: \sigma^2 \geq 100$。
- 对于正态总体$N(\mu, \sigma^2)$,当$\mu$已知时,$\frac{X_i - \mu}{\sigma} \sim N(0, 1)$,$i = 1, 2, \cdots, n$。
- 根据$\chi^2$分布的定义:若$Z_1, Z_2, \cdots, Z_n$相互独立且都服从标准正态分布$N(0, 1)$,则$\sum_{i = 1}^{n} Z_i^2 \sim \chi^2(n)$。
- 由于$\frac{X_i - \mu}{\sigma} \sim N(0, 1)$,那么$(\frac{X_i - \mu}{\sigma})^2 \sim \chi^2(1)$,且$\sum_{i = 1}^{n} (\frac{X_i - \mu}{\sigma})^2 \sim \chi^2(n)$。
- 对$\sum_{i = 1}^{n} (\frac{X_i - \mu}{\sigma})^2$进行变形可得$\frac{\sum_{i = 1}^{n} (X_i - \mu)^2}{\sigma^2} \sim \chi^2(n)$。
- 在原假设$H_0: \sigma^2 = 100$成立的条件下,将$\sigma^2 = 100$代入上式,得到统计量$\frac{\sum_{i = 1}^{n} (X_i - \mu)^2}{100} \sim \chi^2(n)$,所以可以用该统计量来检验$H_0: \sigma^2 \geq 100$。
下面分析其他选项:
- 选项A:$\frac{\overline{X} - \mu}{S / \sqrt{n}}$是$t$统计量,用于总体方差未知时,对总体均值进行假设检验,不符合本题要求。
- 选项B:$\frac{(n - 1)S^2}{\sigma^2}$是在总体均值$\mu$未知时,用于检验总体方差的$\chi^2$统计量,本题中$\mu$已知,所以该选项不合适。
- 选项D:$\frac{\sum_{i = 1}^{n} (X_i - \overline{X})^2}{100}=\frac{(n - 1)S^2}{100}$,同样是在总体均值$\mu$未知时使用的统计量,不符合本题条件。