第七章 练习题参考答案7.1 (1)已知σ=5,n=40,x =25,α=0.05,z05.0=1.96样本均值的抽样标准差σx=n σ=79.0405= (2)估计误差(也称为边际误差)E=z 2αnσ=1.96*0.79=1.55 7.2(1)已知σ=15,n=49,x =120,α=0.05,z05.0=1.96(2)样本均值的抽样标准差σx=nσ==49152.14 估计误差E=z 2αnσ=1.96*=49154.2 (3)由于总体标准差已知,所以总体均值μ的95%的置信区间为: nx z σα±=120±1.96*2.14=120±4.2,即(115.8,124.2)7.3(1)已知σ=85414,n=100,x =104560,α=0.05,z05.0=1.96由于总体标准差已知,所以总体均值μ的95%的置信区间为: nx z σα±=104560±1.96*=10085414104560±16741.144即(87818.856,121301.144)7.4(1)已知n=100,x =81,s=12, α=0.1,z21.0=1.645由于n=100为大样本,所以总体均值μ的90%的置信区间为:ns x z 2α±=81±1.645*=1001281±1.974,即(79.026,82.974)(2)已知α=0.05,z205.0=1.96由于n=100为大样本,所以总体均值μ的95%的置信区间为:ns x z 2α±=81±1.96*=1001281±2.352,即(78.648,83.352)(3)已知α=0.01,z201.0=2.58由于n=100为大样本,所以总体均值μ的99%的置信区间为:ns x z 2α±=81±2.58*=1001281±3.096,即(77.94,84.096)7.5(1)已知σ=3.5,n=60,x =25,α=0.05,z05.0=1.96由于总体标准差已知,所以总体均值μ的95%的置信区间为: nx z σα±=25±1.96*=60.5325±0.89,即(24.11,25.89)(2)已知n=75,x =119.6,s=23.89, α=0.02,z202.0=2.33由于n=75为大样本,所以总体均值μ的98%的置信区间为:ns x z 2α±=119.6±2.33*=759.823119.6±6.43,即(113.17,126.03)(3)已知x =3.419,s=0.974,n=32,α=0.1,z21.0=1.645由于n=32为大样本,所以总体均值μ的90%的置信区间为:ns x z 2α±=3.419±1.645*=3274.90 3.419±0.283,即(3.136,3.702)7.6(1)已知:总体服从正态分布,σ=500,n=15,x =8900,α=0.05,z205.0=1.96由于总体服从正态分布,所以总体均值μ的95%的置信区间为:nx z σα2±=8900±1.96*=155008900±253.03,即(8646.97,9153.03)(2)已知:总体不服从正态分布,σ=500,n=35,x =8900,α=0.05,z205.0=1.96虽然总体不服从正态分布,但由于n=35为大样本,所以总体均值μ的95%的置信区间为:nx z σα2±=8900±1.96*=355008900±165.65,即(8734.35,9065.65)(3)已知:总体不服从正态分布,σ未知, n=35,x =8900,s=500, α=0.1,z21.0=1.645虽然总体不服从正态分布,但由于n=35为大样本,所以总体均值μ的90%的置信区间为:ns x z 2α±=8900±1.645*=355008900±139.03,即(8760.97,9039.03)(4)已知:总体不服从正态分布,σ未知, n=35,x =8900,s=500, α=0.01,z201.0=2.58虽然总体不服从正态分布,但由于n=35为大样本,所以总体均值μ的99%的置信区间为:ns x z 2α±=8900±2.58*=355008900±218.05,即(8681.95,9118.05)7.7 已知:n=36,当α=0.1,0.05,0.01时,相应的z21.0=1.645,z205.0=1.96,z201.0=2.58根据样本数据计算得:x =3.32,s=1.61由于n=36为大样本,所以平均上网时间的90%置信区间为:ns x z 2α±=3.32±1.645*=361.61 3.32±0.44,即(2.88,3.76)平均上网时间的95%置信区间为:ns x z 2α±=3.32±1.96*=361.61 3.32±0.53,即(2.79,3.85)平均上网时间的99%置信区间为:ns x z 2α±=3.32±2.58*=361.61 3.32±0.69,即(2.63,4.01)7.8 已知:总体服从正态分布,但σ未知,n=8为小样本,α=0.05,)(18t205.0-=2.365 根据样本数据计算得:x =10,s=3.46 总体均值μ的95%的置信区间为:ns x t 2α±=10±2.365*=83.4610±2.89,即(7.11,12.89)7.9 已知:总体服从正态分布,但σ未知,n=16为小样本,α=0.05,)(116t205.0-=2.131 根据样本数据计算得:x =9.375,s=4.113从家里到单位平均距离的95%的置信区间为:ns x t 2α±=9.375±2.131*=144.1139.375±2.191,即(7.18,11.57)7.10 (1)已知:n=36,x =149.5,α=0.05,z205.0=1.96由于n=36为大样本,所以零件平均长度的95%的置信区间为:ns x z 2α±=149.5±1.96*=361.93149.5±0.63,即(148.87,150.13)(2)在上面的估计中,使用了统计中的中心极限定理。
该定理表明:从均值为μ、方差为σ2的总体中,抽取了容量为n 的随机样本,当n 充分大时(通常要求30n ≥),样本均值的抽样分布近似服从均值为μ,方差为nσ2的正态分布。
7.12 (1)已知:总体服从正态分布,但σ未知,n=25为小样本,α=0.01,)125(201.0-t=2.797 根据样本数据计算得:x =16.128,s=0.871总体均值μ的99%的置信区间为:ns x t 2α±=16.128±2.797*=250.87116.128±0.487,即(15.64,16.62)7.13 已知:总体服从正态分布,但σ未知,n=18为小样本,α=0.1,)118(21.0-t=1.74根据样本数据计算得:x =13.56,s=7.8网络公司员工平均每周加班时间的90%的置信区间为:ns x t 2α±=13.56±1.74*=187.813.56±3.2,即(10.36,16.76)7.14 (1)已知:n=44,p=0.51,α=0.01,z201.0=2.58总体比例π的99%的置信区间为:n p p )1(p z 2-±α=0.51±2.5844)51.01(51.0-=0.51±0.19,即(0.32,0.7) (2)已知:n=300,p=0.82,α=0.05,z205.0=1.96总体比例π的95%的置信区间为:n p p )1(p z 2-±α=0.82±1.96300)82.01(82.0-=0.82±0.04,即(0.78,0.86) (3)已知:n=1150,p=0.48,α=0.1,,z21.0=1.645总体比例π的90%的置信区间为:n p p )1(p z 2-±α=0.48±1.6451150)48.01(48.0-=0.48±0.02,即(0.46,0.5) 7.15 已知:n=200,p=0.23,α为0.1和0.05时,相应的z21.0=1.645,z205.0=1.96总体比例π的90%的置信区间为:n p p )1(p z 2-±α=0.23±1.645200)23.01(23.0-=0.23±0.05,即(0.18,0.28) 总体比例π的95%的置信区间为:n p p )1(p z 2-±α=0.23±1.96200)23.01(23.0-=0.23±0.06,即(0.17,0.29) 7.16已知:σ=1000,估计误差E=200,α=0.01,z201.0=2.58应抽取的样本量为:Ez 222)(2n σα==200100058.2222⨯=1677.17 (1)已知:E=0.02,π=0.4,α=0.04,z204.0=2.05应抽取的样本量为:Ez 2212n )()(ππα-==2.0005.222.401.40)(-⨯⨯=2522(2)已知:E=0.04,π未知,α=0.05,z205.0=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:Ez 2212n )()(ππα-==4.006.9122.501.50)(-⨯⨯=601(3)已知:E=0.05,π=0.55,α=0.1,z21.0=1.645应抽取的样本量为:Ez 2212n )()(ππα-==.050.645122.5501.550)(-⨯⨯=2687.18 (1)已知:n=50,p=32/50=0.64,α=0.05,z205.0=1.96总体中赞成该项改革的户数比例的95%的置信区间为:n p p )1(p z 2-±α=0.64±1.9650)64.01(64.0-=0.64±0.13,即(0.51,0.77) (2)已知:E=0.1,π=0.8,α=0.05,z205.0=1.96应抽取的样本量为:Ez 2212n )()(ππα-==.10.96122.801.80)(-⨯⨯≈627.20(1)构建第一种排队方式等待时间标准差的95%的置信区间。