数学B|統計的な推測 ドリル第50回(総合復習)

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|正規分布の確率

\(X\sim N(51,400)\)。\(P(-1\le Z\le1)=0.6826\)を使い、31≤X≤71の確率を求めなさい。

問題2|標本平均の分布

母平均51、母標準偏差20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3|母比率の区間推定

無作為な独立標本900人のうち450人が賛成でした。正規近似による母比率の95%信頼区間を求めなさい。臨界値1.96を使います。

問題4|標本サイズと精度

標本サイズを4倍にすると、母標準偏差が同じ場合に標本平均の標準誤差は何倍になりますか。

問題5|信頼区間の意味

同じ方法で標本16個から95%信頼区間を繰り返し作ります。「計算後の区間に、固定した母平均が95%の確率で入る」という解釈を訂正しなさい。


解答・解説

解答1|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2|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。

\[ \boxed{E(\overline X)=51,\quad\sigma_{\overline X}=4} \]

解答3|母比率の区間推定

標本比率1/2、標準誤差√((1/2)(1/2)/n)=1/(20a)。1.96倍の幅を左右に取ります。

\[ \boxed{[\frac12-\frac{49}{1500},\ \frac12+\frac{49}{1500}]} \]

解答4|標本サイズと精度

標準誤差はsigma/√nなので、nをa²倍すると1/a倍です。

\[ \boxed{\frac1{2}\text{倍}} \]

解答5|信頼区間の意味

母平均は固定した未知の値、標本と区間が変動します。95%は区間を作る方法の長期的な被覆率を表します。

\[ \boxed{\text{繰り返した区間の約95%が真の母平均を含む}} \]

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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