若某实验室报告某血液指标的参考值范围为 bar(x) pm 2.58s,则该范围覆盖了总体的多少比例?A. 90%B. 95%C. 99%D. 97%
A. 90%
B. 95%
C. 99%
D. 97%
题目解答
答案
解析
本题考查正态分布的性质以及参考值范围与总体比例的关系。解题的关键在于明确在正态分布中,特定倍数的标准差所对应的总体比例。
在正态分布中,若随机变量$X$服从正态分布$N(\mu,\sigma^{2})$,其中$\mu$为均值,$\sigma$为标准差。对于给定的参考值范围$\bar{x} \pm k s$($\bar{x}$为样本均值,$s$为样本标准差,$k$为倍数),我们可以通过查标准正态分布表来确定该范围覆盖总体的比例。
本题中参考值范围为$\bar{x} \pm 2.58s$,即$k = 2.58$。我们需要计算$P(\bar{x}-2.58s\lt{}X\lt{}\bar{x} + 2.58s)$。
首先进行标准化变换,令$Z=\frac{X - \mu}{\sigma}$(在大样本情况下,$\bar{x}\approx\mu$,$s\approx\sigma$),则$P(\bar{x}-2.58s\lt{}X\lt{}\bar{x} + 2.58s)=P(\frac{\bar{x}-2.58s-\mu}{\sigma}\lt{}\frac{X - \mu}{\sigma}\lt{}\frac{\bar{x} + 2.58s-\mu}{\sigma})\approx P(-2.58\lt{}Z\lt{}2.58)$。
根据正态分布的对称性,$P(-2.58\lt{}Z\lt{}2.58)=\varPhi(2.58)-\varPhi(-2.58)$,其中$\varPhi(z)$是标准正态分布的分布函数。
又因为$\varPhi(-z)=1 - \varPhi(z)$,所以$P(-2.58\lt{}Z\lt{}2.58)=\varPhi(2.58)-(1 - \varPhi(2.58))=2\varPhi(2.58)-1$。
查标准正态分布表可得$\varPhi(2.58)\approx0.9951$,则$P(-2.58\lt{}Z\lt{}2.58)=2\times0.9951 - 1=0.9902\approx99\%$。