第7章 参数估计
练习题
7.1 从一个标准差为5的总体中抽出一个样本量为40的样本,样本均值为25。
(1) 样本均值的抽样标准差?x等于多少? (2) 在95%的置信水平下,边际误差是多少?
解:⑴已知??5,n?40,x?25
样本均值的抽样标准差?x??n?540?10?0.79 4⑵已知??5,n?40,x?25,?x?10,1???95% 4?Z?2?Z0.025?1.96
边际误差
E?Z?2?n?1.96*10?1.55 4
7.2 某快餐店想要估计每位顾客午餐的平均花费金额,在为期3周的时间里选取49名顾客
组成了一个简单随机样本。
(1) 假定总体标准差为15元,求样本均值的抽样标准误差; (2) 在95%的置信水平下,求边际误差;
(3) 如果样本均值为120元,求总体均值?的95%的置信区间。
解.已知.根据查表得z?/2=1.96 (1)标准误差:?X?(2).已知z?/2=1.96
所以边际误差=z?/2*
?n?1549?2.14
sn?1.96*sn1549=4.2
(3)置信区间:x?Z?2?120?1549?1.96??115.8,124.2?
1
7.3 从一个总体中随机抽取n?100的随机样本,得到x?104560,假定总体标准差
??85414,构建总体均值?的95%的置信区间。
Z??1.96
2Z??2?n?1.96*85414100?16741.144
x?Z??
2.n?104560?16741.144?87818.856x?Z??
2.n?104560?16741.144?121301.144置信区间:(87818.856,121301.144)
7.4 从总体中抽取一个n?100的简单随机样本,得到x?81,s?12。(1) 构建?的90%的置信区间。 (2) 构建?的95%的置信区间。 (3) 构建?的99%的置信区间。 解;由题意知n?100, x?81,s?12.
(1)置信水平为1???90%,则Z??1.645.
2由公式x?zs??81?1.645?12
2n?100?81?1.974即81?1.974??79.026,82.974?, 则?的90%的置信区间为79.026~82.974 (2)置信水平为1???95%, z??1.96
2由公式得x?z??s2n=81?1.96?12100?81?2.352 即81?2.352=(78.648,83.352), 则?的95%的置信区间为78.648~83.352
(3)置信水平为1???99%,则Z??2.576.
2 2
s12由公式x?z??=?81?2.576?096
2n100?81?3.即81?3.1
则?的99%的置信区间为
7.5 利用下面的信息,构建总体均值的置信区间。
(1)x?25,??3.5,n?60,置信水平为95%。
(2)x?119.6,s?23.89,n?75,置信水平为98%。 (3)x?3.419,s?0.974,n?32,置信水平为90%。 ⑴X?25,??3.5,n?60,置信水平为95% 解:Z??1.96,
2 Z??1.96?3.5
2n?60?0.89 置信下限:X?Z???25?0.89?24.11
2n 置信上限:X?Z??25?0.89?25.89
2n??置信区间为(24.11,25.89)
⑵X?119.6,s?23.89,n?75,置信水平为98%。 解:Z??2.33
2 Zs89?2.33?23.2n?75?6.43
置信下限:X?Zs?n?119.6?6.43?113.17
2 置信上限:X?Zs?n?119.6?6.43?126.03
2 ?置信区间为113(.17,126.03)
⑶x=3.419,s=0.974,n=32,置信水平为90%
3
根据t=0.1,查t 分布表可得Z0.05(31)?1.645.Z?/2(所以该总体的置信区间为
sn)?0.283
x???/2(
sn)=3.419?0.283
即3.419?0.283=(3.136 ,3.702) 所以该总体的置信区间为3.136~3.702.
7.6 利用下面的信息,构建总体均值?的置信区间。
(1) 总体服从正态分布,且已知??500,n?15,x?8900,置信水平为95%。 (2) 总体不服从正态分布,且已知??500,n?35,x?8900,置信水平为95%。 (3) 总体不服从正态分布,?未知,n?35,x?8900,s?500,置信水平为
90%。
(4) 总体不服从正态分布,?未知,n?35,x?8900,s?500,置信水平为
99%。
(1)解:已知??500,n?15,x?8900,1-??95%,z??1.96
2x?z?2?n?8900?1.96?50015?(8647,9153)
所以总体均值?的置信区间为(8647,9153)
(2)解:已知??500,n?35,x?8900,1-??95%,z??1.96
2x?z?2?n?8900?1.96?50035?(8734,9066)
所以总体均值?的置信区间为(8734,9066)
(3)解:已知n?35,x?8900,s=500,由于总体方差未知,但为大样本,
可用样本方差来代替总体方差
∵置信水平1—?=90% ∴z??1.645
2∴置信区间为x?z?2sn?81?1.645?50035?(8761,9039)
所以总体均值?的置信区间为(8761,9039)
(4)解:已知n?35,x?8900,s?500,由于总体方差未知,但为大样
本,可用样本方差来代替总体方差
4
?置信水平1—α=99% ∴z??2.58
2∴置信区间为x?z?2sn?8900?2.58?50035?(8682,9118)
所以总体均值?的置信区间为(8682,9118)
7.7 某大学为了解学生每天上网的时间,在全校7500名学生中采取不重复抽样方法随机抽
取36人,调查他们每天上网的时间,得到的数据见Book7.7(单位:h)。求该校大学生平均上网时间的置信区间,置信水平分别为90%、95%和99%。 解:已知:x?3.3167 s?1.6093 n=36 1.当置信水平为90%时,z??1.645,
2x?z?2sn?3.3167?1.6451.609336?3.3167?0.4532
所以置信区间为(2.88,3.76)
2.当置信水平为95%时,z??1.96,
2x?z?2sn?3.3167?1.961.609336?3.3167?0.5445
所以置信区间为(2.80,3.84)
3.当置信水平为99%时,z??2.58,
2x?z?2sn?3.3167?2.581.609336?3.3167?0.7305
所以置信区间为(2.63,4.01)
7.8 从一个正态总体中随机抽取样本量为8的样本,各样本值见Book7.8。求总体均值95%
的置信区间。
已知:总体服从正态分布,但?未知,n=8为小样本,??0.05,t0.05(8?1)?2.365
2根据样本数据计算得:x?10,s?3.46
5