题目
在样本量为100的简单随机抽样中,如果总体均值为50,标准差为10,那么95%置信区间下限是多少?A. 45.05B. 46.05C. 47.05D. 48.04
在样本量为100的简单随机抽样中,如果总体均值为50,标准差为10,那么95%置信区间下限是多少?
A. 45.05
B. 46.05
C. 47.05
D. 48.04
题目解答
答案
D. 48.04
解析
本题考查的是总体均值的置信区间的计算。解题思路如下:
- 首先明确置信区间的计算公式。对于总体均值$\mu$,当总体标准差$\sigma$已知,样本量为$n$时,总体均值$\mu$的$1 - \alpha$置信区间为$\bar{x}\pm z_{\alpha/2}\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$,其中$\bar{x}$是样本均值,$z_{\alpha/2}$是标准正态分布的上$\frac{\alpha}{2}$分位数,$\sigma$是总体标准差,$n$是样本量。
- 然后确定题目中的已知条件。已知总体均值$\mu = 50$(在简单随机抽样中,样本均值$\bar{x}$是总体均值$\mu$的无偏估计,所以这里$\bar{x}=\mu = 50$),总体标准差$\sigma = 10$,样本量$n = 100$,置信水平为$95\%$,即$1-\alpha=0.95$,那么$\alpha = 1 - 0.95=0.05$,$\frac{\alpha}{2}=0.025$。
- 接着查找标准正态分布的上$\frac{\alpha}{2}$分位数$z_{\alpha/2}$。通过查标准正态分布表可知,$z_{0.025}=1.96$。
- 最后计算置信区间的下限。根据置信区间公式,下限为$\bar{x}-z_{\alpha/2}\frac{\sigma}{\sqrt{n}}$,将$\bar{x} = 50$,$z_{\alpha/2}=1.96$,$\sigma = 10$,$n = 100$代入可得:
$\begin{align*}\bar{x}-z_{\alpha/2}\frac{\sigma}{\sqrt{n}}&=50-1.96\times\frac{10}{\sqrt{100}}\\&=50 - 1.96\times\frac{10}{10}\\&=50-1.96\\&=48.04\end{align*}$