[中学]例题解答(区间估计与假设检验)
[例题]:在一项关于软塑料管的实用研究中,工程师们想估计软管所承受的平均压力。他们随机抽取了9个压力读数,样本均值和标准差分别为3.62kg和0.45。假定压力读数近视服从正态分布,试求总体平均压力的置信度为0.99时的置信区间。
解:
,X,因为,, ~t(n,1)S
n
,,
,,,X,,,P,t(n,1),,t(n,1),1,,所以, ,,,,S22,,,,n,,
,1,,于是,总体平均压力的置信区间为, ,,ssx,t(n,1),x,t(n,1),,,, nn22,,
s,0.45n,9x,3.621,,,0.99由题意知,,,,n,1
t(n,1),t(8),3.3554, ,0.005
2
,代入上式,得总体平均压力的99%置信区间为
0.450.45,,3.62,,3.3554,3.62,,3.3554 ,,99,,
=[3.12, 4.12]
[例题]:一个银行负责人想知道储户存入两家银行的钱数,他从两家银行各抽取了一个由25个储户组成的随机样本。样本均值如下:第一家4500;第二家3250元。根据以往资料数据可知两个总体服从方差分别为2500和3600的正态分布。试求总体均值之差的置信度为0.95时的置信区间。
解:
,,,,,(XX)()1212因为,, ~N(0,1)22,,12,nn12
,,
,,,,(X,X),(,),,1212所以, P,z,,z,1,,,,,,22,,22,,12,,,nn12,,
,,,1,,于是,的置信区间为, 12
2222,,,,,,1212,,,,,,,,,,xxz,xxz,, 1212,,nnnn,,121222,,
n,n,25x,4500121x,3250由题意知,,,,2
22,,2500,,36001,,,0.95,, 12
z,z,1.96,,,,代入上式,得的95%置信区间为,0.02512
2
[1219.4, 1280.6]
[例题]:某厂生产日光灯管。以往经验表明,灯管使用时间为1600h,标准差为70h,在最近生产的灯管中随机抽取了55件进行测试,测得正常使用时间为1520h。在0.05的显著性水平下,判断新生产的灯管质量是否有显著变化。
解:
, H:,,1600H:,,1600oa
,X,在Ho成立条件下,, ~N(0,1),
n
于是,在显著性水平下,Ho的拒绝域为, ,
,,,,
,,,,,,,,xx,,,,V,,z,,,z, ,,,,,,,,22,,,,,,,,nn,,,,
z,z,1.96,,0.05,,70n,55x,1520由题意知,,,,,,,0.025
2
,x,1520,1600因为,,,,8.48<,1.96,所以拒绝Ho。,70
n55
即样本数据表明日光灯管的质量有显著性改变(显著性水平0.05)。
如果问是否显著提高或降低,则需做单侧假设检验。
H:,,1600H:,,1600做单侧检验,, oa
,x,1520,1600检验统计量取值为, ,,,8.48,70
n55
,x,在显著性水平下,Ho的拒绝域则为, ,z,,,
n由题意,显然不能拒绝Ho。
如果换一个方向做单侧检验,,H:,,1600H:,,1600oa
,x,1520,1600检验统计量取值为, ,,,8.48,70
n55
,x,在显著性水平下,Ho的拒绝域变成为,,,z,,,
n
由题意,拒绝Ho。即认为质量不比以前好(显著性水平0.05)。
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