题目
二、计算与分析题1.为了了解某地区小学生血红蛋白含量的平均水平,现随机抽取该地小学生450人,算得其血红蛋白平均数为101.4g/L,标准差为1.5g/L,试计算该地小学生血红蛋白平均数的95%置信区间。
二、计算与分析题
1.为了了解某地区小学生血红蛋白含量的平均水平,现随机抽取该地小学生450人,算得其血红蛋白平均数为101.4g/L,标准差为1.5g/L,试计算该地小学生血红蛋白平均数的95%置信区间。
题目解答
答案
已知样本均数 $\bar{X} = 101.4$ g/L,标准差 $S = 1.5$ g/L,样本量 $n = 450$。
计算标准误:
\[
S_{\bar{X}} = \frac{S}{\sqrt{n}} = \frac{1.5}{\sqrt{450}} \approx 0.0707
\]
对于95%置信区间,$u_{0.025} = 1.96$,则
\[
\text{置信区间} = \bar{X} \pm 1.96 \times S_{\bar{X}} \approx 101.4 \pm 1.96 \times 0.0707 \approx (101.26, 101.54) \text{ g/L}
\]
**答案:**
\[
\boxed{(101.26, 101.54) \text{ g/L}}
\]
解析
考查要点:本题主要考查大样本均值的置信区间计算,涉及标准误的计算、正态分布的临界值应用以及置信区间的构建方法。
解题核心思路:
- 确定统计量:由于样本量较大($n=450$),根据中心极限定理,样本均数的抽样分布近似正态,直接使用Z分布计算置信区间。
- 计算标准误:标准误公式为 $\frac{S}{\sqrt{n}}$,反映样本均数的波动程度。
- 确定临界值:95%置信水平对应的标准正态分布临界值为 $u_{0.025}=1.96$。
- 构建置信区间:通过样本均数 $\bar{X}$ 加减临界值与标准误的乘积,得到区间范围。
破题关键点:
- 判断使用Z分布:大样本条件下,无需考虑总体方差是否已知,直接使用Z值。
- 正确计算标准误:注意分母为样本量的平方根。
步骤1:计算标准误
标准误公式为:
$S_{\bar{X}} = \frac{S}{\sqrt{n}} = \frac{1.5}{\sqrt{450}} \approx \frac{1.5}{21.213} \approx 0.0707$
步骤2:确定临界值
95%置信水平对应的标准正态分布双侧临界值为:
$u_{0.025} = 1.96$
步骤3:计算置信区间
置信区间公式为:
$\text{置信区间} = \bar{X} \pm u_{0.025} \times S_{\bar{X}}$
代入数据:
$\text{置信区间} \approx 101.4 \pm 1.96 \times 0.0707 \approx 101.4 \pm 0.1386$
最终区间为:
$(101.4 - 0.1386, 101.4 + 0.1386) \approx (101.26, 101.54)$