题目
设总体 X sim N(2, 16),X_1, X_2, ..., X_n 是来自总体的样本, overline(X) 为样本均值,则(). A. (overline(X)-2)/(4/sqrt(n)) sim N(0,1)B. (overline(X)-2)/(16/sqrt(n)) sim N(0,1)C. (overline(X)-2)/(4/sqrt(n)) sim N(0,1)D. (overline(X)-2)/(16/sqrt(n)) sim N(0,1)
设总体 $X \sim N(2, 16)$,$X_1, X_2, \cdots, X_n$ 是来自总体的样本, $\overline{X}$ 为样本均值,则().
- A. $\frac{\overline{X}-2}{4/\sqrt{n}} \sim N(0,1)$
- B. $\frac{\overline{X}-2}{16/\sqrt{n}} \sim N(0,1)$
- C. $\frac{\overline{X}-2}{4/\sqrt{n}} \sim N(0,1)$
- D. $\frac{\overline{X}-2}{16/\sqrt{n}} \sim N(0,1)$
题目解答
答案
为了解决这个问题,我们需要理解正态分布的性质以及样本均值的分布。已知总体 $X \sim N(2, 16)$,这意味着总体的均值 $\mu = 2$,方差 $\sigma^2 = 16$,因此标准差 $\sigma = 4$。
从正态分布总体中抽取的样本均值 $\overline{X}$ 也服从正态分布,其均值为 $\mu$,方差为 $\sigma^2/n$。因此,样本均值 $\overline{X}$ 的分布为 $\overline{X} \sim N(2, 16/n)$。
为了将样本均值标准化,我们使用公式 $Z = \frac{\overline{X} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}}$。这里,$\mu = 2$,$\sigma = 4$,所以标准化形式为:
\[ Z = \frac{\overline{X} - 2}{4/\sqrt{n}} \]
这个标准化变量 $Z$ 服从标准正态分布 $N(0, 1)$。
现在,我们来检查每个选项:
A. $\frac{\overline{X} - 2}{\sqrt{n}}$
这个选项中,分母是 $\sqrt{n}$,而不是 $4/\sqrt{n}$,所以它不服从标准正态分布。
B. $\frac{\overline{X} - 2}{16/\sqrt{n}}$
这个选项中,分母是 $16/\sqrt{n}$,而不是 $4/\sqrt{n}$,所以它不服从标准正态分布。
C. $\frac{\overline{X} - 2}{4/\sqrt{n}}$
这个选项中,分母是 $4/\sqrt{n}$,所以它服从标准正态分布。
D. $\frac{\overline{X} - 2}{16/\sqrt{n}}$
这个选项与选项B相同,所以它不服从标准正态分布。
因此,正确答案是 $\boxed{C}$。
解析
步骤 1:理解总体分布
总体 $X \sim N(2, 16)$,表示总体的均值 $\mu = 2$,方差 $\sigma^2 = 16$,因此标准差 $\sigma = 4$。
步骤 2:样本均值的分布
从正态分布总体中抽取的样本均值 $\overline{X}$ 也服从正态分布,其均值为 $\mu$,方差为 $\sigma^2/n$。因此,样本均值 $\overline{X}$ 的分布为 $\overline{X} \sim N(2, 16/n)$。
步骤 3:标准化样本均值
为了将样本均值标准化,我们使用公式 $Z = \frac{\overline{X} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}}$。这里,$\mu = 2$,$\sigma = 4$,所以标准化形式为:\[ Z = \frac{\overline{X} - 2}{4/\sqrt{n}} \] 这个标准化变量 $Z$ 服从标准正态分布 $N(0, 1)$。
步骤 4:检查每个选项
A. $\frac{\overline{X} - 2}{\sqrt{n}}$ 这个选项中,分母是 $\sqrt{n}$,而不是 $4/\sqrt{n}$,所以它不服从标准正态分布。
B. $\frac{\overline{X} - 2}{16/\sqrt{n}}$ 这个选项中,分母是 $16/\sqrt{n}$,而不是 $4/\sqrt{n}$,所以它不服从标准正态分布。
C. $\frac{\overline{X} - 2}{4/\sqrt{n}}$ 这个选项中,分母是 $4/\sqrt{n}$,所以它服从标准正态分布。
D. $\frac{\overline{X} - 2}{16/\sqrt{n}}$ 这个选项与选项B相同,所以它不服从标准正态分布。
总体 $X \sim N(2, 16)$,表示总体的均值 $\mu = 2$,方差 $\sigma^2 = 16$,因此标准差 $\sigma = 4$。
步骤 2:样本均值的分布
从正态分布总体中抽取的样本均值 $\overline{X}$ 也服从正态分布,其均值为 $\mu$,方差为 $\sigma^2/n$。因此,样本均值 $\overline{X}$ 的分布为 $\overline{X} \sim N(2, 16/n)$。
步骤 3:标准化样本均值
为了将样本均值标准化,我们使用公式 $Z = \frac{\overline{X} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}}$。这里,$\mu = 2$,$\sigma = 4$,所以标准化形式为:\[ Z = \frac{\overline{X} - 2}{4/\sqrt{n}} \] 这个标准化变量 $Z$ 服从标准正态分布 $N(0, 1)$。
步骤 4:检查每个选项
A. $\frac{\overline{X} - 2}{\sqrt{n}}$ 这个选项中,分母是 $\sqrt{n}$,而不是 $4/\sqrt{n}$,所以它不服从标准正态分布。
B. $\frac{\overline{X} - 2}{16/\sqrt{n}}$ 这个选项中,分母是 $16/\sqrt{n}$,而不是 $4/\sqrt{n}$,所以它不服从标准正态分布。
C. $\frac{\overline{X} - 2}{4/\sqrt{n}}$ 这个选项中,分母是 $4/\sqrt{n}$,所以它服从标准正态分布。
D. $\frac{\overline{X} - 2}{16/\sqrt{n}}$ 这个选项与选项B相同,所以它不服从标准正态分布。