Давайте решим задачу по шагам, чтобы понять, как найти доверительный интервал для математического ожидания.
Дано:
- Размер выборки ( n = 100 )
- Выборочное среднее ( \bar{x} = 52{,}1 ) мм
- Известное стандартное отклонение ( \sigma = 2 ) мм
- Уровень надежности ( 0{,}99 )
Шаг 1. Определим уровень значимости ( \alpha ) и критический коэффициент ( z_{\alpha/2} )
Уровень доверия ( 1 - \alpha = 0{,}99 )
Тогда ( \alpha = 0{,}01 )
Согласно стандартным таблицам нормального распределения, критическое значение для ( z_{\alpha/2} ), где ( \alpha/2 = 0{,}005 ), равно примерно:
[
z_{0.005} \approx 2,576
]
Поскольку стандартное отклонение известно и равно ( \sigma ), мы используем нормальное распределение, а не t-распределение.
Шаг 2. Построение доверительного интервала
Формула доверительного интервала для среднего при известном ( \sigma ):
[
\left( \bar{x} - z_{\alpha/2} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}}, \quad \bar{x} + z_{\alpha/2} \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}} \right)
]
Подставим значения:
[
\frac{\sigma}{\sqrt{n}} = \frac{2}{\sqrt{100}} = \frac{2}{10} = 0,2
]
Отсюда:
[
\text{Левая граница} = 52{,}1 - 2,576 \times 0,2 = 52{,}1 - 0,5152 = 51,5848
]
[
\text{Правая граница} = 52{,}1 + 2,576 \times 0,2 = 52{,}1 + 0,5152 = 52,6152
]
Шаг 3. Ответ
Итак, 99%-ный доверительный интервал для математического ожидания диаметров валиков:
[
(51,5848; , 52,6152)
]
На вопрос, какую целую часть взять для числа ( t ) (т.е. для критического значения), ответ:
Ответ: 2
Потому что ( z_{0.005} \approx 2,576 ), и целая часть этого числа — 2.
Если нужно, я могу подготовить более краткий ответ или объяснить подробнее!