数学
高校生
解決済み

この問題の赤線を引いている部分について質問なのですが、なぜ誤差が最大で赤線部のようになるのか分かりません💦どなたか教えて欲しいです🙏🏻

回答

✨ ベストアンサー ✨

説明長くなりますが🙇、以下の様になります

発芽率(母比率)をrとして、発芽数X、標本数nとしたとき
発芽率(標本比率)R=X/n (Xは各標本の発芽数)
E(R)=r、V(R)=r(1-r)/n

rの区間推定
 Z=(R-Rの平均)/(Rの標準偏差)を正規分布に近似すると
 P(-1.96≦Z≦1.96)=0.95
 P(-1.96≦(R-E(R))/√V(R)≦1.96)≦0.95
 P(R-1.96√V(R)≦r≦R+1.96√V(R))≦0.95
 P(R-1.96√{r(1-r)/n}≦r≦R+1.96√{r(1-r)/n})≦0.95…➀

誤差を±5%以内にしたいので、以下を満たせばよい
 P(R-5%≦r≦R+5%)≦0.95…➁ ←疑問あり後述(※)

➀と➁を比べると、1.96√{r(1-r)/n}≦5%となる
母比率は分からないので、推定値(標本比率)Rを用いると、
1.96√{R(1-R)/n}≦0.05となるようなnを求めることになる。

誤差「1.96√{R(1-R)/n}」を5%以下にしたい
 ⇒「1.96√{R(1-R)/n}」を最大5%としたい
ーーーーー
(※)疑問・不適当な部分・・・添付された問題文への苦情(読み飛ばしてよいです)
この解説では誤差は「5ポイント(率の差)」と表現するのが適切ですが、
高校数学では学習していないので、誤差が差なのか率なのか不明確。

普通は「誤差5%」の意味はP(r(1-5%)≦R≦r(1+5%))≦0.95となる。
誤差の評価は、2種類(差、率)あるので、ご質問の解説は、差・率がはっきりしない。

さくら

返信遅くなってすみません💦追加で質問なのですが①②を比べると1.96√{r(1-r)/n}≦5%となるというところガ分かりません…添付した画像のようにはならないのですか?遅くなった上に質問もしてしまいすみません🙇‍♀
教えて欲しいです🙏🏻

GDO

その考えで正しいのですが、rは不明なのでRを使います
(標本比率Rは母比率(発芽率)rの推定値です)
また、誤差は5%以下にしたいので、1.96√○○≦5%となります。1.96√○○=5%として計算すると、nが整数にならない場合があり、切り捨て、切り上げで困ってしまいます。1.96√○○≦5%であれば、切り上げが良いことに気づきます。
ーーーーー
質問の趣旨が違っていたら、コメントください。

さくら

なるほど!nが整数になるために≦にするのですね!理解できました!!
ほんとうにありがとうございます✨️

GDO

そのように考えても良いですが、「○○以下にするために」という質問なので、範囲で「○○以上が必要」と答えるのが適切です。

さくら

返信遅くなってすみません🙇‍♀範囲で「○○以上が必要」というのはどういうことでしょうか??💦何度も質問してしまいすみません🙇‍♀🙇‍♀

GDO

問題文で「何粒以上まけばよいか」と質問になっていますので、「n粒以上(が必要)」という答え方になります。

さくら

なるほど!!何度も丁寧に教えていただき本当にありがとうございました☺️✨️

GDO

以下のステップで読んでみてください
(1) n(標本)を大きくしていくと、誤差はだんだん小さくなる←この関係を理解しておくとよいです。
(2) 誤差を5%くらいにするには、標本を〇個にすればよい
 (nは整数なので誤差をちょうど5%にできない場合があるから、”5%くらい”と記載)
(3) 誤差を5%以内に小さくするには、標本を〇個より多く(大きく)すればよい
ーーーーー
質問された問題文は(3)になります

さくら

うわぁぁぁ、nを大きくすると誤差が小さくなるという表現でやっと標本と以上の関係がすっきりしました!!理解できました!本当に何度もありがとうございます✨️助かりました🥹🥹

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