確率:どの結果も同様に確からしいとき、P(A) = 該当する場合の数/全体の場合の数。独立な事象は掛け合わせます:P(A かつ B) = P(A)·P(B)。余事象がよく役立ちます:P(少なくとも 1 回) = 1 − P(1 回もない)。二項分布:成功確率 p の独立な試行を n 回行うと、P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ。
二項分布の公式
P(X = 2) = 10·0.42·0.63 = 10·0.16·0.216 = 0.3456
答え
P = 0.3456
13.正規分布
答え: z = 1.1
面積から z へ戻る:Φ(z) は z の左側の面積です。左側の裾の面積 A なら、表で Φ(z) = A となる z を見つけます。右側の裾の面積 A なら Φ(z) = 1 − A です。−z から z の間の中央の面積 A なら、各裾に (1 − A)/2 が残るので、Φ(z) = (1 + A)/2 です。値 x には x = μ + zσ を使います。
z の左側の面積
Φ(z) = (1 + 0.7287)/2 = 0.8643
z 表を逆に読む
表の中で 0.8643 を見つけ、z を読み取ります。
z = 1.10
答え
z = 1.10
14.正規分布
答え: x = 84.6 点
正規分布:値 x を z スコア z = (x − μ)/σ に変換します。これは平均から標準偏差何個分離れているかを表します。z 表(または Φ(z))は z より左側の面積、つまり P(X < x) を与えます。右側の面積は 1 − Φ(z)、2 つの値の間の面積はそれぞれの左側の面積の差です。
パーセンタイルに対応する z
Φ(z) = 0.975 → z = 1.96
x に戻す
x = 65 + 1.96·10 = 84.6 点
答え
x = 84.6 点
15.信頼区間
答え: 下限 = 7.253 h
Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.
点推定値
x̄₁ − x̄₂ = 103 − 90 = 13
標準誤差
SE = √(17²/50 + 13²/60) = 2.932
誤差の幅
E = 1.96·2.932 = 5.747
区間
13 ± 5.747 → [7.253, 18.75]
答え
下限 = 7.253 h
区間は 0 を含まないので、平均には有意な差があります。
16.信頼区間
答え: n = 1624
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0.5, which gives the largest n.
n について解く
n = 1.645²·0.6·0.4/0.02² = 1624
切り上げる
n = 1624
答え
n = 1624
17.仮説検定と信頼区間
答え: t = 2.38
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。