kaoyan1basic 概率论与数理统计 第22题

教材习题

📝 题目

### 【基础篇】第22题(选择题) 22.设 $X_{1}, X_{2}$ 是来自正态总体 $N(\mu, 1)$ 的简单随机样本,并设原假设 $H_{0}: \mu=2$ ,备择假设 $H_{1}$ : $\mu=4$ ,若拒绝域为 $\displaystyle W=\{\bar{X}>3\}, \bar{X}=\frac{1}{2} \sum_{i=1}^{2} X_{i}$ ,记 $\alpha, \beta$ 分别为犯第一类错误和第二类错误的概率,则 ( ). (A)$\alpha=\beta=1-\Phi(\sqrt{2})$ (B)$\alpha=1-\Phi(\sqrt{2}), \beta=\Phi(\sqrt{2})$ (C)$\alpha=\Phi(\sqrt{2}), \beta=1-\Phi(\sqrt{2})$ (D)$\alpha=\beta=\Phi(\sqrt{2})$

💡 答案解析

**答案**:A **解析**: 步骤1:$H_0:\mu=2$,$\displaystyle \bar{X}\sim N(2,\frac{1}{2})$,$\displaystyle \alpha=P(\bar{X}>3|\mu=2)=P\left(Z>\frac{3-2}{1/\sqrt{2}}\right)=P(Z>\sqrt{2})=1-\Phi(\sqrt{2})$。 步骤2:$H_1:\mu=4$,$\displaystyle \bar{X}\sim N(4,\frac{1}{2})$,$\displaystyle \beta=P(\bar{X}\leq3|\mu=4)=P\left(Z\leq\frac{3-4}{1/\sqrt{2}}\right)=P(Z\leq-\sqrt{2})=\Phi(-\sqrt{2})=1-\Phi(\sqrt{2})$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/2
目标:计算第一类错误概率α
在原假设H0: μ=2下,样本均值服从正态分布N(2, 1/2)。拒绝域为W={X̄>3},因此α=P(X̄>3|μ=2)。标准化得:Z=(X̄-2)/(1/√2) ~ N(0,1),所以α=P(Z>√2)=1-Φ(√2)。
公式:α = P(\bar{X}>3|\mu=2) = 1-\Phi(\sqrt{2})
提示:注意样本容量n=2,方差σ²=1,所以X̄的方差为1/2,标准差为1/√2。
步骤 2/2
目标:计算第二类错误概率β
在备择假设H1: μ=4下,样本均值服从正态分布N(4, 1/2)。第二类错误是当H1为真时,样本均值落入接受域,即X̄≤3。因此β=P(X̄≤3|μ=4)。标准化得:Z=(X̄-4)/(1/√2) ~ N(0,1),所以β=P(Z≤(3-4)/(1/√2))=P(Z≤-√2)=Φ(-√2)=1-Φ(√2)。
公式:β = P(\bar{X}\leq 3|\mu=4) = 1-\Phi(\sqrt{2})
提示:利用正态分布的对称性:Φ(-√2)=1-Φ(√2)。

📷 拍照上传批改

拍照上传批改功能已预留入口,后续接入图片上传、OCR识别与AI批改。