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课后习题答案

某大学为了了解学生每天上网的时间,在全校7500名学生中采取重复抽样方法随机
抽取36人,调查他们每天上网的时间,得到下面的数据:
已知:36=n ,
当α为0.1、0.05、0.01时,相应的645.121.0=z 、96.1205.0=z 58.2201.0=z 。

根据样本数据计算得:32.3=x ,61.1=s 。

由于36=n 为大样本,所以平均上网时间的90%的置信区间为:
44.032.336
61.1645.132.32
±=⨯±=±n
s z x α,即(2.88,3.76)。

平均上网时间的95%的置信区间为:
53.032.336
61.196.132.3±=⨯±=±n
s z x α,即(2.79,3.85)。

平均上网时间的99%的置信区间为:
69.032.336
61.158.232.3±=⨯
±=±n
s z x α,即(2.63,4.01)。

7.16一位银行的管理人员想估计每位顾客在该银行的月平均存款额。

他假设所有顾客月存款额的标准差为1000元,要求的估计误差在200元以内,置信水平为99%。

应选取多大的样本?
解:已知:σ=1000,估计误差E =200,α=0.01,Z α/2=2.58 应抽取的样本量为:167200100058.22
2
22
222≈⨯==
E z n σ
α
7.17计算下列条件下所需的样本量。

(1)E =0.02,π=0.40,置信水平为96% (2)E =0.04,π未知,置信水平为95% (3)E =0.05,π=0.55,置信水平为90%
解:(1)已知:E =0.02,π=0.4,α=0.04,Z α/2=2.05 应抽取的样本量为:(
)()252202.04.014.005.212
22
22≈-⨯=-=
E z n ππα
(2)已知:E =0.04,π未知,α=0.05,Z α/2=1.96
由于π未知,可以使用0.5(因为对于服从二项分布的随机变量,当π取0.5时,其方差达到最大值。

因此,在无法得到总体比例的值时,可以用0.5代替计算。

这样得出的必要样本容量虽然可能比实际需要的容量大一些,但可以充分保证有足够高的置信水平和尽可能小的置信区间),故应抽取的样本量为:
(
)()60104
.05.015.096.112
22
22≈-⨯=-=
E z n ππα
(3)已知:E =0.05,π=0.55,α=0.1,Z α/2=1.645 应抽取的样本量为:(
)()26805.055.0155.0645.112
22
22≈-⨯=-=
E z n ππα
7.21、已知两个正态总体的方差21σ和22σ未知但相等,即21σ=22σ。

从两个正态总体中分别抽取两个独立的随机样本,它们的均值和标准差如下表:
(1)求μ1-μ290%的置信区间; (2)求μ1-μ295%的置信区间。

(3)求μ1-μ299%的置信区间。

解:(1)由于两个样本均为独立小样本,当21σ和22σ未知但相等时,需要用两个样本的方差21s 和22s 来估计。

总体方差的合并估计量2p
s 为: 当α=0.1时,t α/2(19)=1.729
μ1-μ2置信度为90%的置信区间为()()2
121221112n n s n n t x x p
+-+±-α
=()94.78.97114
144.98729.14.432.53±=⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⨯⨯±-,即(1.86,17.74)
(2)当α=0.05时,t α/2(19)=2.093
μ1-μ2置信度为95%的置信区间为()()2
121221112n n s n n t x x p
+-+±-α
=()61.98.97114144.98093.24.432.53±=⎪⎭

⎝⎛+⨯⨯
±-,即(0.19,19.41)
(3)当α=0.01时,t α/2(19)=2.861
μ1-μ2置信度为99%的置信区间为()()2
1
212211
12n n s n n t x x p +-+±-α
=()14.138.97114
144.98861.24.432.53±=⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⨯⨯±-,即(-3.34,22.94)
7.26、生产工序的方差是工序质量的一个重要度量。

当方差较大时,需要对序进行改进以减小方差。

下面是两部机器生产的袋茶重量(单位:g )的数据:
要求:构造两个总体方差比21σ/22σ的95%的置信区间。

解:统计量:
2
12122
2
2s s σσ()121,1F n n --:
置信区间:()()22
112222
2121212,1,11,1s s s s F n n F n n αα-⎛⎫ ⎪ ⎪---- ⎪ ⎪⎝⎭
21s =0.058,2
2s =0.006,n 1=n 2=21
1α-=0.95,()121,1F n n α--=()0.02520,20F =2.4645,
()12121,1F n n α---=
()
2211
1,1F n n α--
()12121,1F n n α---=()0.97520,20F =
()
0.0251
20,20F =0.4058
22
112222
121212,1,11,1s s s s F n n F n n αα-⎛⎫ ⎪ ⎪---- ⎪ ⎪⎝⎭
=(4.05,24.6)
8.2??一种元件,要求其使用寿命不得低于700小时。

现从一批这种元件中随机抽取36件,
测得其平均寿命为680小时。

已知该元件寿命服从正态分布,?=60小时,试在显着性水平0.05下确定这批元件是否合格。

?解:H0:μ≥700;H1:μ<700? 已知:x =680????=60?
由于n=36>30,大样本,因此检验统计量:。

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