試験の点数は平均 100、標準偏差 10 の正規分布に従います。115 点の z スコア z を求めなさい。
μ = 100σ = 10x = 115
z =
11.確率ふつう
13 人のグループから 4 人の委員会を選ぶ方法 N は何通りですか?順序は問いません。
n = 13k = 4
N =
12.確率むずかしい
X は示された分布をもち、Y = 3X − 3 です。Y の標準偏差 σY を求めなさい。
x: 0, 2, 4, 6p(x): 0.15, 0.25, 0.3, 0.3Y = 3X − 3
σY =
13.正規分布ふつう
X は平均 120 mm、標準偏差 0.3 mm の正規分布に従い、Y は X と独立で、平均 80 mm、標準偏差 0.4 mm の正規分布に従います。X + Y が 199.3 mm を超える確率 P を求めなさい。z は小数第 2 位に丸めなさい。
μX = 120, σX = 0.3μY = 80, σY = 0.4X + Y > 199.3 mm
P =
14.正規分布むずかしい
穴の直径 D は平均 25.04 mm、標準偏差 0.02 mm の正規分布に従います。軸の直径 d は D と独立で、平均 25 mm、標準偏差 0.015 mm の正規分布に従います。無作為に選んだ軸は D − d > 0 のとき穴にはまります。はまる確率 P を求めなさい。z は小数第 2 位に丸めなさい。
穴: μ = 25.04 mm, σ = 0.02 mm軸: μ = 25 mm, σ = 0.015 mm
正規変数の和と差:X と Y が独立で正規分布に従うなら、X + Y と X − Y も正規分布に従います。平均は足したり引いたりします:E(X ± Y) = μX ± μY。分散は差の場合でも常に足します:Var(X ± Y) = σX² + σY²、したがって σ = √(σX² + σY²) です。標準偏差を直接足すことはありません。同じ分布に従う独立な n 個の合計は、平均 n·μ、標準偏差 σ·√n です。そのあとはいつもどおり標準化します:z = (x − 平均)/σ とし、Φ(z) を読み取ります。
和の分布
μ = 200 mm, σ = √(0.3² + 0.4²) = 0.5 mm
標準化する
z = (199.3 − 200)/0.5 = −1.4
上側確率
P = 1 − Φ(−1.4) = 1 − 0.08076 = 0.9192
答え
P = 0.9192
14.正規分布
答え: P = 0.9452
正規変数の和と差:X と Y が独立で正規分布に従うなら、X + Y と X − Y も正規分布に従います。平均は足したり引いたりします:E(X ± Y) = μX ± μY。分散は差の場合でも常に足します:Var(X ± Y) = σX² + σY²、したがって σ = √(σX² + σY²) です。標準偏差を直接足すことはありません。同じ分布に従う独立な n 個の合計は、平均 n·μ、標準偏差 σ·√n です。そのあとはいつもどおり標準化します:z = (x − 平均)/σ とし、Φ(z) を読み取ります。
差の分布
μ = 25.04 − 25 = 0.04 mm, σ = 0.025 mm
標準化する
z = (0 − 0.04)/0.025 = −1.6
確率
P = 1 − Φ(−1.6) = 0.9452
答え
P = 0.9452
15.信頼区間
答え: E₂ = 2.663
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
誤差の幅の比
E₂/E₁ = (1.96/2.576)·√(64/576) = 0.2536
新しい誤差の幅
E₂ = 10.5·0.2536 = 2.663
答え
E₂ = 2.663
16.信頼区間
答え: n = 55
平均の信頼区間:x̄ ± 誤差の幅。母集団の σ が既知なら誤差の幅は z·σ/√n、標本標準偏差 s しかなければ自由度 n − 1 の t を使って t·s/√n です。臨界値:z = 1.645(90%)、1.96(95%)、2.576(99%)。誤差の幅を E 以下にするには n ≥ (z·σ/E)² が必要で、端数は切り上げます。
n について解く
n = (1.645·18/4)² = 54.8
切り上げる
標本サイズは整数であり、切り捨てると誤差の幅が大きくなりすぎます。
n = 55
答え
n = 55
17.仮説検定と信頼区間
答え: t = −2.2
平均の検定:検定統計量は、標本平均が H₀ で主張された値から標準誤差何個分離れているかを表します:σ が既知なら z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n)、標本から推定するなら t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)。信頼区間は x̄ ±(臨界値)·(標準誤差)です。
標準誤差
SE = 20/√25 = 20/5 = 4
検定統計量
t = (91.2 − 100)/4 = −2.2
答え
t = −2.2
t0.025; df = 24 = 2.064
|t| > 2.064 なので、有意水準 5%(両側)で H₀ は棄却されます。
18.仮説検定と信頼区間
答え: U = 203.4
平均の検定:検定統計量は、標本平均が H₀ で主張された値から標準誤差何個分離れているかを表します:σ が既知なら z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n)、標本から推定するなら t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)。信頼区間は x̄ ±(臨界値)·(標準誤差)です。
誤差の幅
E = 1.645·12/√100 = 1.974
区間の端
U = 201.4 + 1.974 = 203.4
答え
U = 203.4
19.線形回帰と相関
答え: r = 0.9968
最小二乗回帰:x̄ と ȳ を平均とし、Sxx = Σ(x − x̄)²、Syy = Σ(y − ȳ)²、Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) とすると、直線 ŷ = a + b·x の傾きは b = Sxy/Sxx、切片は a = ȳ − b·x̄ なので、この直線は必ず (x̄, ȳ) を通ります。ピアソンの相関係数 r = Sxy/√(Sxx·Syy) は −1 から 1 の間の値をとります。r² は y の変動のうち直線で説明される割合です。
平均
x̄ = 36/6 = 6
ȳ = 434/6 = 72.33
平方和と積和
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 350
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1761
相関係数
r = 350/√(70·1761) = 0.9968
答え
r = 0.9968
20.線形回帰と相関
答え: x = 16.46
最小二乗回帰:x̄ と ȳ を平均とし、Sxx = Σ(x − x̄)²、Syy = Σ(y − ȳ)²、Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) とすると、直線 ŷ = a + b·x の傾きは b = Sxy/Sxx、切片は a = ȳ − b·x̄ なので、この直線は必ず (x̄, ȳ) を通ります。ピアソンの相関係数 r = Sxy/√(Sxx·Syy) は −1 から 1 の間の値をとります。r² は y の変動のうち直線で説明される割合です。
平均
x̄ = 105/5 = 21
ȳ = 415/5 = 83
平方和と積和
Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 357
回帰直線
b = 357/90 = 3.967
a = 83 − 3.967·21 = −0.3
ŷ = −0.3 + 3.967·x
x について解く
x = (65 − (−0.3))/3.967 = 16.46
答え
x = 16.46
これは独自の練習教材です。ExamProblems はこの試験を実施する団体とは提携しておらず、その承認も受けていません。試験名は内容を説明するためにのみ使用しています。 CFA® and Chartered Financial Analyst®はCFA Instituteの商標です。同団体はExamProblemsと提携しておらず、推奨も正確性の保証もしていません。