题目
Problem
The continuous random variable D is uniformly distributed over the
interval [x – 1, x + 5] where x is a constant.
A random sample of n observations of D is taken, where n is large.
(a) Use the Central Limit Theorem to find an approximate distribution for Dˉ
Give your answer in terms of n and x where appropriate.
(3)
The n observations of D have a sample mean of 24.6
Given that the lower bound of the 99% confidence interval for x is 22.101
to 3 decimal places,
(b) find the value of n
Show your working clearly.
(5)
(Total for Question 7 is 8 marks)
题目中文翻译
连续随机变量 D 在区间 [x – 1, x + 5] 上均匀分布,其中 x 为常数。
从 D 中抽取 n 个观测值的随机样本,且 n 很大。
(a) 利用中心极限定理求 Dˉ 的近似分布。
如适用,请用 n 和 x 表示你的答案。
这 n 个 D 的观测值的样本平均数为 24.6。
已知 x 的 99% 置信区间下限为 22.101,
保留到 3 位小数,
(b) 求 n 的值。
请清楚写出你的过程。
解答
(a)
解法一
思路
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先用连续均匀分布的公式求 D 的均值和方差。由于 n 很大,中心极限定理说明样本均值近似服从正态分布,其均值不变、方差除以 n。
答题过程
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For the continuous uniform distribution,
E(D)==2(x−1)+(x+5)x+2,
and
Var(D)===12((x+5)−(x−1))212623.
By the central limit theorem,
D ∼˙ N(x+2,n3).
(b)
解法一
思路
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样本均值 24.6 估计的是 x+2,所以 x 的点估计为 22.6。99% 置信区间使用临界值 2.5758;令“点估计减误差界”等于题给下限 22.101,即可解出 n。
答题过程
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Since E(D)=x+2, the point estimate of x is
x=24.6−2=22.6.
For a 99% confidence interval, z=2.5758. From part (a), the standard error is
n3.
Using the given lower confidence limit,
22.6−2.5758n3=2.5758n3=n3=n==22.101,0.499,2.57580.499,3(0.4992.5758)279.94….
Since n is a whole-number sample size,
n=80.