数学B|統計的な推測 ドリル第03回(基礎確認)

注意事項

各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。

問題

問題1|正規分布と標準化

\(X\sim N(51,25)\)で、X=56に対応する標準化得点Zを求めなさい。第2引数は分散です。

問題2|正規分布の確率

\(X\sim N(51,25)\)。\(P(-1\le Z\le1)=0.6826\)を使い、46≤X≤56の確率を求めなさい。

問題3|母集団と標本

全校生徒300人の睡眠時間を調べるため、10人を無作為に選びます。母集団、標本、標本サイズを答えなさい。

問題4|標本平均の分布

母平均51、母標準偏差5の母集団から、独立に25個抽出します。標本平均の期待値と標準偏差を求めなさい。

問題5|確率変数と確率分布

公平なコインを4回投げ、表の回数Xを考えます。Xの確率分布の式と、X=1の確率を求めなさい。


解答・解説

解答1|正規分布と標準化

Z=(X−平均)/標準偏差。第2引数の平方根sigmaで割ります。

\[ \boxed{Z=1} \]

解答2|正規分布の確率

両端を標準化すると−1,1です。与えられた標準正規分布の確率をそのまま使います。

\[ \boxed{0.6826} \]

解答3|母集団と標本

推測したい全体が母集団、実際に調べる一部が標本です。標本サイズは標本に含まれる人数です。

\[ \boxed{\text{母集団:全校生徒、標本:選ばれた生徒、サイズ}=10} \]

解答4|標本平均の分布

標本平均の平均は母平均、標準偏差はsigma/√n。独立性により分散がsigma²/nになります。

\[ \boxed{E(\overline X)=51,\quad\sigma_{\overline X}=1} \]

解答5|確率変数と確率分布

表になる位置をk個選ぶ組合せに、各並びの確率(1/2)^aを掛けます。

\[ \boxed{P(X=k)=\binom{4}{k}2^{-4}\ (k=0,\ldots,4),\quad P(X=1)=\frac{1}{4}} \]

復習記録

得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____

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