大学统计学第七章练习题及标准答案Word格式.docx
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7.3从一个总体中随机抽取的随机样本,得到,假定总体标准差,构建总体均值的95%的置信区间。
置信区间:
(87818.856,121301.144)
7.4从总体中抽取一个的简单随机样本,得到,。
(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,,.
(1)置信水平为,则.
由公式
即
则置信区间为79.026~82.974
(2)置信水平为,
由公式得=81
即81=(78.648,83.352),
则的95%的置信区间为78.648~83.352
(3)置信水平为,则.
由公式=
则置信区间为
7.5利用下面的信息,构建总体均值的置信区间。
(1),,,置信水平为95%。
(2),,,置信水平为98%。
(3),,,置信水平为90%。
置信水平为95%
解:
置信下限:
置信上限:
=3.419,s=0.974,n=32,置信水平为90%
根据t=0.1,查t分布表可得.
所以该总体的置信区间为
(=3.4190.283
即3.4190.283=(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,,,置信水平为95%。
(2)总体不服从正态分布,且已知,,,置信水平为95%。
(3)总体不服从正态分布,未知,,,,置信水平为90%。
(4)总体不服从正态分布,未知,,,,置信水平为99%。
(1)解:
已知,,,1-%,
所以总体均值的置信区间为(8647,9153)
(2)解:
所以总体均值的置信区间为(8734,9066)
(3)解:
已知,,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%∴
∴置信区间为
所以总体均值的置信区间为(8761,9039)
(4)解:
已知,,,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—α=99%∴
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%。
已知:
n=36
1.当置信水平为90%时,,
所以置信区间为(2.88,3.76)
2.当置信水平为95%时,,
所以置信区间为(2.80,3.84)
3.当置信水平为99%时,,
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。
总体服从正态分布,但未知,n=8为小样本,,
根据样本数据计算得:
总体均值的95%的置信区间为:
,即(7.11,12.89)。
7.9某居民小区为研究职工上班从家里到单位的距离,抽取了由16个人组成的一个随机样本,他们到单位的距离(单位:
km)数据见Book7.9。
求职工上班从家里到单位平均距离95%的置信区间。
总体服从正态分布,但未知,n=16为小样本,=0.05,
根据样本数据计算可得:
,s=4.113
从家里到单位平均距离得95%的置信区间为:
,
即(7.18,11.57)。
7.10从一批零件中随机抽取36个,测得其平均长度为149.5cm,标准差为1.93cm。
(1)试确定该种零件平均长度95%的置信区间。
(2)在上面的估计中,你使用了统计中的哪一个重要定理?
请简要解释这一定理。
已知n=36,=149.5,置信水平为1-=95%,查标准正态分布表得=1.96.
根据公式得:
=149.51.96
即149.51.96=(148.9,150.1)
答:
该零件平均长度95%的置信区间为148.9~150.1
(3)在上面的估计中,你使用了统计中的哪一个重要定理?
中心极限定理论证。
如果总体变量存在有限的平均数和方差,那么,不论这个总体的分布如何,随着样本容量的增加,样本均值的分布便趋近正态分布。
在现实生活中,一个随机变量服从正态分布未必很多,但是多个随即变量和的分布趋于正态分布则是普遍存在的。
样本均值也是一种随机变量和的分布,因此在样本容量充分大的条件下,样本均值也趋近正态分布,这位抽样误差的概率估计理论提供了理论基础。
7.11某企业生产的袋装食品采用自动打包机包装,每袋标准重量为100g。
现从某天生产的一批产品中按重复抽样随机抽取50包进行检查,测得每包重量(单位:
g)见Book7.11。
已知食品重量服从正态分布,要求:
(1)确定该种食品平均重量的95%的置信区间。
(2)如果规定食品重量低于100g属于不合格,确定该批食品合格率的95%的置信区间。
(1)已知:
总体服从正态分布,但未知。
n=50为大样本。
=0.05,=1.96
根据样本计算可知=101.32s=1.63
该种食品平均重量的95%的置信区间为
即(100.87,101.77)
(2)由样本数据可知,样本合格率:
。
该批食品合格率的95%的置信区间为:
=0.9=0.90.08,即(0.82,0.98)
答:
(0.82,0.98)
7.12假设总体服从正态分布,利用Book7.12的数据构建总体均值的99%的置信区间。
根据样本数据计算的样本均值和标准差如下;
=16.13=0.8706E=Z=2.58*=0.45
置信区间为E所以置信区间为(15.68,16.58)
7.13一家研究机构想估计在网络公司工作的员工每周加班的平均时间,为此随机抽取了18名员工,得到他们每周加班的时间数据见Book7.13(单位:
假定员工每周加班的时间服从正态分布,估计网络公司员工平均每周加班时间的90%的置信区间。
已知=13.567.80n=18
E=*
置信区间=[-,+]
所以置信区间=[13.56-1.645*(7.80/),13.56+1.645*(7.80/)]
=[10.36,16.76]
7.14利用下面的样本数据构建总体比例的置信区间。
(1),,置信水平为99%。
(2),,置信水平为95%。
(3),,置信水平为90%。
由题意,已知n=44,置信水平a=99%,Z=2.58
又检验统计量为:
PZ,故代入数值计算得,
PZ=(0.316,0.704),总体比例的置信区间为(0.316,0.704)
由题意,已知n=300,置信水平a=95%,Z=1.96
PZ=(0.777,0.863),总体比例的置信区间为(0.777,0.863)
由题意,已知n=1150,置信水平a=90%,Z=1.645
PZ=(0.456,0.504),总体比例的置信区间为(0.456,0.504)
7.15在一项家电市场调查中,随机抽取了200个居民户,调查他们是否拥有某一品牌的电视机。
其中拥有该品牌电视机的家庭占23%。
求总体比例的置信区间,置信水平分别为90%和95%。
由题意可知n=200,p=0.23
(1)当置信水平为1-=90%时,Z=1.645
所以=0.230.04895
即0.230.04895=(0.1811,0.2789),
(2)当置信水平为1-=95%时,Z=1.96
所以=0.230.05832
即0.230.05832=(0.1717,0.28835);
在居民户中拥有该品牌电视机的家庭在置信水平为90%的置信区间为(18.11%,27.89%),在置信水平为95%的置信区间为(17.17%,28.835%)
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,要求估计误差在200元以内,应选取多大的样本?
已知,E=1000,,
由公式可知n=(2.58*2.58*1000*1000)/(200*200)=167
置信水平为99%,应取167个样本。
7.17要估计总体比例,计算下列个体所需的样本容量。
(1),,置信水平为96%。
(2),未知,置信水平为95%。
已知,,=2.05
由得
=2522
个体所需的样本容量为2522。
(2)解:
已知,=1.96
由得
601
个体所需的样本容量为601。
已知,,=1.645
=268
个体所需的样本容量为268。
7.18某居民小区共有居民500户,小区管理者准备采取一向新的供水设施,想了解居民是否赞成。
采取重复抽样方法随机抽取了50户,其中有32户赞成,18户反对。
(1)求总体中赞成该项改革的户数比例的置信区间,置信水平为95%。
(2)如果小区管理者预计赞成的比例能达到80%,应抽取多少户进行调查?
(1)已知:
n=50
根据抽样结果计算的样本比例为P=32/50=60%
根据(7.8)式得:
即
置信区间为(51.37%,76.63%)
(2)已知
则有:
应抽取62户进行调查
7.19根据下面的样本结果,计算总体标准差的90%的置信区间。
(1),,。
(2),,。
(3),,。
已知,
1)查表知,
由公式
得,解得(1.72,2.40)
2)查表知,
得,解得(0.015,0.029)
3)查表知,
得,解得(24.85,41.73)
7.20顾客到银行办理业务时往往需要等待一些时间,而等待时间的长短与许多因素有关,比如,银行的业务员办理业务的速度,顾客等待排队的方式等等。
为此,某银行准备采取两种排队方式进行试验,第一种排队方式是所有顾客都进入一个等待队列;
第二种排队方式是:
顾客在三个业务窗口处列队三排等待。
为比较哪种排队方式使顾客等待的时间更短,银行各随机抽取了10名顾客,他们在办理业务时所等待的时间(单位:
min)见Book7.20。
(1)构建第一种排队方式