基本例
例題
母平均
0.
88 大数の法則
-
555
00000
母標準偏差をもつ母集団から抽出した大きさんの標本の標本平均
ýが0.1以上0.1以下である確率 P(|X|≦0.1) を, n=100, 400, 900 の各場
合について求めよ。
指針
・基本 80, p.549 基本事項
m=00=1であるから、標本平均又は近似的に正規分布 N (0, 1/2)に従う。
n=100, 400, 900 の各場合について,
正規分布 N(m,d')はZ=X-mでN(0, 1)へ[標準化]
に従い, 確率 P (|X| ≦ 0.1) を求める。
O
n=100,400,900 は十分大きいと考えられる。
解答
n=100 のとき,X は近似的に正規分布 N(0, 100)
に
X
従うから,Z=
1
10
とおくと, Zは近似的にN(0,1)
に従う。
よって
P(|X|≦0.1)=P(|Z|≦1)=2p(1)
=2.0.3413
=0.6826
P(X|≦0.1)
=P(0.1)
=P(|Z|≦1)
n=400 のとき,Xは近似的に正規分布 N0,
に
400
X
1
20
従うから, Z= とおくと, Zは近似的にN(0, 1)
に従う。
よって
P(|X|≦0.1)=P(|Z|≦2)=2p(2)
2章 母集団と標本
①~③ から, nが大きくな
るにつれて
=2•0.4772
=0.9544
n=900 のとき,X は近似的に正規分布 N(0, 900
1
に
検討
☑
従うから, Z=- とおくと, Zは近似的に N(0, 1)
78.0
30
に従う。
よって
P(|X|≦0.1)=P(|Z|≦3)=2p(3)
=2.0.49865
=0.9973
③
P(X|≦0.1)
が1に近づくこと,すなわ
大数の法則が成り立つ
(標本平均 Xが母平均 0 に
近い値をとる確率が1に近
づく)ことがわかる。
練習 さいころを回投げるとき、1の目が出る相対度数を R とする。n=500, 2000,
88
4500の各場合について, PR--//sono) の値を求めよ。
(2)4つの個体を無作為に取り出したとき, 体長の標本平均が53cm以上となる
基本 例題 87 標本平均と正規分布
(1) 体長が 47cm から 56cmまでのものは全体の何%であるか。 見全管
体長が平均50cm, 標準偏差3cmの正規分布に従う生物集団があるとする。
DO
・基本 80, p.549 基本事項
正規分布 N(m, r°)はZ=X-mでN(0,1)へ[標準化]
確率を求めよ。
指針
(2) p.549 で学んだように,母集団が正規分布 N (m, 2)に従うとき,この母集団か
ら抽出された大きさヵの無作為標本の標本平均XはN(mon)
大きくなくてもよい。)
に従う。(nが
よって、この生物集団から抽出された大きさ4の無作為標本の標本平均 X は, 正規
分布N (50,224) に従う。
母集団は正規分布 N (50, 32) に従う。
答 (1) 生物集団の体長をXcm とする。
TRAND
8.0=9
z=
X-50
31
とおくと,Zは N ( 0, 1) に従う。
1=100
よって
0.21
P(47≦x≦56)=P
=P(−1≦Z≦2)=p(1)+p(2)
P47-505650)
3 2.0 (93
=0.3413+0.4772=0.81851)
ゆえに 81.85%
20.0
01
001
大日本
全体の何%か,という
問題であるから,確率
P(47≦x≦56) を求める。
=(5)
Xは正規分布 (502) に従う。N(50(12)
(2) 標本平均 Xは正規分布 N50,
30.0
=S.
LX-50
よって, Z="
とおくと, Zは N (0, 1) に従う。
3
1.21 2100
ゆえに
¥525
20004
したがってく
ゆえに P(X=53)=P(Z1/3(53-50))=P(Z≧2
08.0
=0.5-p(2)=0.5-0.4772=0.0228P(Z≧0)-P(0≦Z≦2)
くなるとる。
17歳の男子の身長は TitH
serb.0-
30%である
現物をおと
基本例
86 標本比率と正規分布
553
00000
A市の新生児の男子と女子の割合は等しいことがわかっている。 ある年のA市
の新生児の中から1人を無作為抽出したときの女子の割合をR とする。
標本比率Rの期待値 E(R) と標準偏差(R) を求めよ。
(2) 標本比率が50% 以上 57%以下である確率を求めよ。
指針
・基本 80, p.548 基本事項
(1)母比率か、大きされの無作為標本の標本比率をR とすると,標本比率Rの
期待値 E(R)=p, 標準偏差(R)=√(1-6)
n
(2)標本の大きさん=100は十分大きいから,標本比率 R は近似的に正規分布
N(p
Rが(近似的に)従う正規分布を求める。
)に従う。これを利用し,
そして、標準化し標準正規分布を利用して確率を求める。
CHART 正規分布 N(m, 2) はZ= X-mでN(0,1)へ[標準化]
0
求めよ。
いされる
(1) 母比率は
p=0.5
標本の大きさは
解答
n=100
よって, 標本比率R の
期待値は
E(R)=p=0.5
標準偏差は
(S)+(1)=(S)
σ(R)=
p(1—p) 0.5.0.5 0.5
=
n
=
=0.05
100
10
(2)(1) より,標本比率 R は近似的に正規分布
●出生率は等しい
→p=0.5
2章
10
1 母集団と標本
n = 100 は十分大きいか
って考え
N (0.5, 0.052) に従うから, Z=
近似的に N(0, 1)に従う。
R-0.5
とおくと,Zは
0.05
よって, 求める確率は
P(0.50≦R≦0.57)=P(
P(0.50 -0.5
0.57-0.5
≤Z≤
0.05
= P(0≤Z≤1.4)
=p(1.4)
=0.4192
正規分布で近似する。
p(1.4) の値を正規分布
表から読み取る。