English
Enduring Understanding (VAR-7): The $t$-distribution may be used to model variation.
Learning Objective VAR-7.A: Describe $t$-distributions. [Skill 3.C]
- VAR-7.A.1 When $s$ is used instead of $\sigma$ to calculate a test statistic, the corresponding distribution, known as the $t$-distribution, varies from the normal distribution in shape, in that more of the area is allocated to the tails of the density curve than in a normal distribution.
- VAR-7.A.2 As the degrees of freedom increase, the area in the tails of a $t$-distribution decreases.
Enduring Understanding (UNC-4): An interval of values should be used to estimate parameters, in order to account for uncertainty.
Learning Objective UNC-4.O: Identify an appropriate confidence interval procedure for a population mean, including the mean difference between values in matched pairs. [Skill 1.D]
- UNC-4.O.1 Because $\sigma$ is typically not known for distributions of quantitative variables, the appropriate confidence interval procedure for estimating the population mean of one quantitative variable for one sample is a one-sample $t$-interval for a mean.
- UNC-4.O.2 For one quantitative variable, $X$, that is normally distributed, the distribution of $t = \dfrac{(\overline{x} - \mu)}{\frac{s}{\sqrt{n}}}$ is a $t$-distribution with $n-1$ degrees of freedom.
- UNC-4.O.3 Matched pairs can be thought of as one sample of pairs. Once differences between pairs of values are found, inference for confidence intervals proceeds as for a population mean.
Learning Objective UNC-4.P: Verify the conditions for calculating confidence intervals for a population mean, including the mean difference between values in matched pairs. [Skill 4.C]
- UNC-4.P.1 In order to calculate confidence intervals to estimate a population mean, we must check for independence and that the sampling distribution is approximately normal:
- a. To check for independence:
- i. Data should be collected using a random sample or a randomized experiment.
- ii. When sampling without replacement, check that $n \leq 10\%N$, where $N$ is the size of the population.
- b. To check that the sampling distribution of $\overline{x}$ is approximately normal (shape):
- i. If the observed distribution is skewed, $n$ should be greater than 30.
- ii. If the sample size is less than 30, the distribution of the sample data should be free from strong skewness and outliers.
Learning Objective UNC-4.Q: Determine the margin of error for a given sample size for a one-sample $t$-interval. [Skill 3.D]
- UNC-4.Q.1 The critical value $t^*$ with $n-1$ degrees of freedom can be found using a table or computer-generated output.
- UNC-4.Q.2 The standard error for a sample mean is given by $SE = \dfrac{s}{\sqrt{n}}$, where $s$ is the sample standard deviation.
- UNC-4.Q.3 For a one-sample $t$-interval for a mean, the margin of error is the critical value ($t^*$) times the standard error ($SE$), which equals $t^*\left(\dfrac{s}{\sqrt{n}}\right)$.
Learning Objective UNC-4.R: Calculate an appropriate confidence interval for a population mean, including the mean difference between values in matched pairs. [Skill 3.D]
- UNC-4.R.1 The point estimate for a population mean is the sample mean, $\overline{x}$.
- UNC-4.R.2 For the population mean for one sample with unknown population standard deviation, the confidence interval is $\overline{x} \pm t^* \dfrac{s}{\sqrt{n}}$.
Boundary statement: Formulas for interval estimates do not appear explicitly on the AP Statistics Formula Sheet provided with the AP Statistics Exam. However, these formulas do not need to be memorized, as they can be constructed based on the general test statistic formula and the relevant standard error formulas that are provided on the formula sheet.
ไทย
ความเข้าใจที่ยั่งยืน (VAR-7): การแจกแจง $t$ สามารถUsed用来 model ความแปรปรวนได้
วัตถุประสงค์การเรียนรู้ VAR-7.A: อธิบายการแจกแจง $t$ [ทักษะ 3.C]
- VAR-7.A.1 เมื่อใช้ $s$ แทน $\sigma$ ในการคำนวณค่าทดสอบ การแจกแจงที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเรียกว่า การแจกแจง $t$ จะแตกต่างจากการแจกแจงปกติทั้งในแง่รูปร่าง โดยมีการจัดสรรพื้นที่มากกว่าไปยังส่วนปลายของเส้นโค้งความหนาแน่นเมื่อเทียบกับการแจกแจงปกติ
- VAR-7.A.2 เมื่อองศาอิสระเพิ่มขึ้น พื้นที่บริเวณส่วนปลายของการแจกแจง $t$ จะลดลง
ความเข้าใจที่ยั่งยืน (UNC-4): ควรใช้ช่วงของค่าเพื่อประมาณพารามิเตอร์ เพื่อคำนึงถึงความไม่แน่นอน
วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.O: ระบุขั้นตอนการสร้างช่วงความเชื่อมั่นที่เหมาะสมสำหรับค่าเฉลี่ยประชากร รวมถึงผลต่างของค่าเฉลี่ยระหว่างคู่ข้อมูล yang匹配的 [ทักษะ 1.D]
- UNC-4.O.1 เนื่องจาก $\sigma$ มักไม่ทราบสำหรับการแจกแจงของตัวแปรเชิงปริมาณ ขั้นตอนการสร้างช่วงความเชื่อมั่นที่เหมาะสมสำหรับการประมาณค่าเฉลี่ยประชากรของตัวแปรเชิงปริมาณหนึ่งจากตัวอย่างเดียวคือ ช่วง $t$ สำหรับค่าเฉลี่ยแบบตัวอย่างเดียว
- UNC-4.O.2 สำหรับตัวแปรเชิงปริมาณหนึ่งตัว $X$ ที่มีการแจกแจงแบบปกติ การแจกแจงของ $t = \dfrac{(\overline{x} - \mu)}{\frac{s}{\sqrt{n}}}$ คือ การแจกแจง $t$ โดยมี $n-1$ องศาอิสระ
- UNC-4.O.3 คู่ข้อมูล matched pairs สามารถคิดว่าเป็นตัวอย่างหนึ่งของคู่ข้อมูล เมื่อหาผลต่างระหว่างคู่ของค่าได้แล้ว การสรุปผลเพื่อสร้างช่วงความเชื่อมั่นจะดำเนินการเหมือนกับการสรุปผลสำหรับค่าเฉลี่ยประชากร
วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.P: ตรวจสอบเงื่อนไขสำหรับการคำนวณช่วงความเชื่อมั่นสำหรับค่าเฉลี่ยประชากร รวมถึงผลต่างของค่าเฉลี่ยระหว่างคู่ข้อมูล which匹配 [ทักษะ 4.C]
- UNC-4.P.1 เพื่อคำนวณช่วงความเชื่อมั่นเพื่อประมาณค่าเฉลี่ยประชากร เราต้องตรวจสอบความเป็นอิสระและตรวจสอบว่าการแจกแจงตัวอย่างมีความใกล้เคียงกับความเป็นปกติ:
- ก. ในการตรวจสอบความเป็นอิสระ:
- i. ข้อมูลควรเก็บด้วยวิธีสุ่มตัวอย่างหรือการทดลองแบบสุ่ม
- ii. เมื่อสุ่มโดยไม่แทนที่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่า $n \leq 10\%N$ โดยที่ $N$ คือขนาดของประชากร
- ง. เพื่อตรวจสอบว่าการแจกแจงของตัวอย่างของ $\overline{x}$ เป็นแบบปกติโดยประมาณ (รูปร่าง):
- i. หากการแจกแจงที่สังเกตเห็นมีความเบ้ $n$ ควรมากกว่า 30
- ii. หากขนาดตัวอย่างน้อยกว่า 30 การแจกแจงของข้อมูลตัวอย่างควรปราศจากความเบ้อย่างรุนแรงและค่าผิดปกติ
วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.Q: หาขอบเขตความคลาดเคลื่อนสำหรับขนาดตัวอย่างที่กำหนดสำหรับช่วง $t$ แบบตัวอย่างเดียว [ทักษะ 3.D]
- UNC-4.Q.1 ค่าวิกฤต $t^*$ ที่มี $n-1$ องศาอิสระสามารถหาได้จากตารางหรือผลลัพธ์ที่ผลิตโดยคอมพิวเตอร์
- UNC-4.Q.2 ความคลาดเคลื่อนมาตรฐานสำหรับค่าเฉลี่ยตัวอย่างกำหนดโดย $SE = \dfrac{s}{\sqrt{n}}$ โดยที่ $s$ คือส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของตัวอย่าง
- UNC-4.Q.3 สำหรับช่วง $t$ แบบตัวอย่างเดียวสำหรับค่าเฉลี่ย ขอบเขตความคลาดเคลื่อนคือ ค่าวิกฤต ($t^*$) คูณด้วยความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน ($SE$) ซึ่งเท่ากับ $t^*\left(\dfrac{s}{\sqrt{n}}\right)$
วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.R: คำนวณช่วงความเชื่อมั่นที่เหมาะสมสำหรับค่าเฉลี่ยประชากร รวมถึงผลต่างของค่าเฉลี่ยระหว่างคู่ข้อมูล whichmatch [ทักษะ 3.D]
- UNC-4.R.1 จุดประมาณค่าสำหรับค่าเฉลี่ยประชากรคือค่าเฉลี่ยของตัวอย่าง $\overline{x}$
- UNC-4.R.2 สำหรับค่าเฉลี่ยประชากรจากตัวอย่างเดียวที่มีความคลาดเคลื่อนมาตรฐานประชากรไม่ทราบ ช่วงความเชื่อมั่นคือ $\overline{x} \pm t^* \dfrac{s}{\sqrt{n}}$
คำอธิบายขอบเขต: สูตรสำหรับการประมาณช่วงไม่ได้ปรากฏอย่างชัดเจนในแผ่นสูตร AP Statistics ที่ให้มาพร้อมกับข้อสอบ AP Statistics อย่างไรก็ตาม สูตรเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องจดจำ เพราะสามารถสร้างได้จากรูปค่าทดสอบทั่วไปและสูตรความคลาดเคลื่อนมาตรฐานที่เกี่ยวข้องซึ่งมีอยู่ในแผ่นสูตร