题目
设总体 X sim N(mu, sigma^2),sigma^2 未知,且 X_1, X_2, ..., X_n 为其样本,overline(X) 为样本均值,S 为样本标准差,则对于假设检验问题 H_0: mu = mu_0 rightarrow H_1: mu neq mu_0,应选用的统计量是(square A square)。A. (overline(X) - mu_0)/(S / sqrt(n))B. (overline(X) - mu_0)/(sigma / sqrt(n-1))C. (overline(X) - mu_0)/(S / sqrt(n-1))D. (overline(X) - mu_0)/(sigma / sqrt(n))
设总体 $X \sim N(\mu, \sigma^2)$,$\sigma^2$ 未知,且 $X_1, X_2, \cdots, X_n$ 为其样本,$\overline{X}$ 为样本均值,$S$ 为样本标准差,则对于假设检验问题 $H_0: \mu = \mu_0 \leftrightarrow H_1: \mu \neq \mu_0$,应选用的统计量是($\square A \square$)。
A. $\frac{\overline{X} - \mu_0}{S / \sqrt{n}}$
B. $\frac{\overline{X} - \mu_0}{\sigma / \sqrt{n-1}}$
C. $\frac{\overline{X} - \mu_0}{S / \sqrt{n-1}}$
D. $\frac{\overline{X} - \mu_0}{\sigma / \sqrt{n}}$
题目解答
答案
A. $\frac{\overline{X} - \mu_0}{S / \sqrt{n}}$
解析
考查要点:本题主要考查假设检验中统计量的选择,特别是当总体方差未知时的处理方法。
解题核心思路:
- 判断总体方差是否已知:题目明确指出$\sigma^2$未知,因此不能使用Z检验,而应选择t检验。
- t检验统计量的形式:需用样本标准差$S$代替总体标准差$\sigma$,且分母为$S/\sqrt{n}$,而非其他形式。
- 排除干扰项:注意区分分母中的自由度(如$n-1$)与统计量构造的关系,避免混淆。
破题关键点:
- 明确t检验的定义:当总体方差未知时,用样本标准差$S$构造统计量,形式为$\frac{\overline{X} - \mu_0}{S/\sqrt{n}}$。
- 识别错误选项:选项B、D使用$\sigma$(与题意矛盾),选项C分母形式错误(应为$\sqrt{n}$而非$\sqrt{n-1}$)。
选项分析
选项A
$\frac{\overline{X} - \mu_0}{S / \sqrt{n}}$
- 正确性:符合t检验统计量的标准形式。
- 理由:当$\sigma^2$未知时,用样本标准差$S$代替$\sigma$,分母为$S/\sqrt{n}$,符合自由度为$n-1$的t分布。
选项B
$\frac{\overline{X} - \mu_0}{\sigma / \sqrt{n-1}}$
- 错误性:分母中使用了总体标准差$\sigma$,与题意矛盾($\sigma^2$未知)。
- 干扰点:分母中的$\sqrt{n-1}$可能混淆样本方差的无偏估计,但统计量构造仍需$\sqrt{n}$。
选项C
$\frac{\overline{X} - \mu_0}{S / \sqrt{n-1}}$
- 错误性:分母形式错误。
- 干扰点:虽然$S$基于$n-1$计算,但统计量分母应为$S/\sqrt{n}$,而非$S/\sqrt{n-1}$。
选项D
$\frac{\overline{X} - \mu_0}{\sigma / \sqrt{n}}$
- 错误性:分母中使用了总体标准差$\sigma$,与题意矛盾。