题目
某项研究调查了100名患者的体重,得均值为70kg,标准差为10kg,若要估计总体体重的95%置信区间,则置信区间的宽度大约是多少?( )A.3kgB.4kgC.5kgD.6kg
某项研究调查了100名患者的体重,得均值为70kg,标准差为10kg,若要估计总体体重的95%置信区间,则置信区间的宽度大约是多少?( )
A.3kg
B.4kg
C.5kg
D.6kg
题目解答
答案
某项研究调查了100名患者的体重,即
,均值为70kg,即
,样本标准差为10kg,即
,已知总体标准差未知条件下,则使用T统计量,则总体体重
的95%置信区间的宽度为
,其中
,则
,因此选择B。
解析
考查要点:本题主要考查置信区间宽度的计算,涉及T分布的应用及标准误的计算。
解题核心思路:
- 判断使用T分布:由于题目中总体标准差未知,且样本量为100(虽然较大,但题目明确要求用T统计量)。
- 计算标准误:标准误公式为 $\frac{s}{\sqrt{n}}$,其中 $s$ 是样本标准差,$n$ 是样本量。
- 确定临界值:根据置信度95%和自由度 $n-1=99$,查T分布表得到临界值 $t_{0.025}(99)$。
- 计算宽度:置信区间宽度为 $2 \times \text{标准误} \times \text{临界值}$。
破题关键点:
- 区分Z分布与T分布:明确何时使用T分布(总体标准差未知)。
- 正确代入公式:注意公式中各参数的含义及计算顺序。
步骤1:确定统计量与公式
由于总体标准差未知,且题目要求使用T统计量,置信区间宽度公式为:
$d = 2 \times \frac{s}{\sqrt{n}} \times t_{\frac{\alpha}{2}}(n-1)$
其中:
- $\alpha = 1 - 0.95 = 0.05$,对应双侧临界值 $t_{0.025}(99)$。
- $s = 10$(样本标准差),$n = 100$(样本量)。
步骤2:计算标准误
标准误为:
$\frac{s}{\sqrt{n}} = \frac{10}{\sqrt{100}} = \frac{10}{10} = 1$
步骤3:查T分布临界值
自由度 $n-1 = 99$,查表得 $t_{0.025}(99) \approx 1.984$。
步骤4:计算宽度
代入公式:
$d = 2 \times 1 \times 1.984 = 3.968 \approx 4 \, \text{kg}$