工業数学:直前対策パック

公式集、全トピックの解法の要点、20 問の演習問題。完全な解答は巻末にあります。

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1公式と解法

極限

直接代入
まず x = a を代入する。0/0 なら式を簡単にする
因数分解して約分
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
共役な式
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
無限大での極限
x の最高次の累乗で割る。次数が等しければ最高次の係数の比になる
特別な極限
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
ロピタルの定理
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

微分

べき乗の微分
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
積の法則
(uv)′ = u′v + uv′
商の微分法
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
連鎖律
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
主な導関数
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

解き方

  1. 式の構造を見分けます:和、積、商、または合成関数。
  2. x の各累乗にべき乗の微分法を適用します。
  3. 必要に応じて積の微分法、商の微分法、合成関数の微分法を使います。
  4. 整理し、指定があればその点での値を求めます。

積分

べき乗の微分
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
定積分
∫ab f dx = F(b) − F(a)
主な不定積分
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
曲線で囲まれた面積
∫ab (f − g) dx

解き方

  1. できれば被積分関数を簡単な項の和に書き直します。
  2. べき乗の積分公式を適用します:∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1)。ex、1/x、sin、cos には基本の積分公式を使います。
  3. 関数とその導関数が一緒に現れていたら置換積分を使います。
  4. 定積分では F(b) − F(a) を計算します。

複素数

直交形式
z = a + jb, j² = −1, z̄ = a − jb
絶対値と偏角
|z| = √(a² + b²), tan θ = b/a (check the quadrant)
極形式と指数形式
z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ
割り算
z₁/z₂ = z₁z̄₂/|z₂|²
積と商
r₁∠θ₁ · r₂∠θ₂ = r₁r₂∠(θ₁ + θ₂), r₁∠θ₁ / r₂∠θ₂ = (r₁/r₂)∠(θ₁ − θ₂)
ド・モアブル
(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ
n 乗根
zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n), k = 0 … n − 1
p² < 4q の 2 次方程式
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

解き方

  1. 演算に合った形を選びましょう:足し算と引き算には直交形式 a + jb、掛け算・割り算・冪・累乗根には極形式 r∠θ です。
  2. 展開するときは j² = −1 を使います。割り算は、分子と分母に分母の共役複素数を掛けて行います。
  3. 変換には r = √(a² + b²) と、点の図(象限を確認)から求めた θ を使い、戻すには a = r cos θ、b = r sin θ を使います。
  4. 冪にはド・モアブルの定理 (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ を使います。zⁿ = R∠φ では、n 個の解 R1/n∠((φ + 360°k)/n) をすべて挙げます。

微分方程式

指数関数的な増加・減少
dy/dt = ky → y = y0ekt
半減期
k = ln 2 / t½
ニュートンの冷却法則
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
積分因子
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
混合タンク
dm/dt = r·c − (r/V)·m

行列と行列式

2×2 の行列式
det = ad − bc
2×2 の逆行列
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
製品
(AB)ij = Σk AikBkj
固有値
det(A − λI) = 0
クラメルの公式
xi = det(Ai)/det(A)

ベクトル:内積と外積

大きさ
|a| = √(ax² + ay² + az²)
単位ベクトル
û = a/|a|
角度から成分を求める
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
内積
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
a の b 上へのスカラー射影
a·b/|b|
仕事
W = F·d
外積
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
面積
平行四辺形 |a × b|, 三角形 ½|a × b|
O まわりのモーメント
MO = r × F, r = A − O
平行六面体の体積
V = |a·(b × c)|

解き方

  1. すべてのベクトルを成分で書きます。大きさと角度で与えられた力には F·cos θ と F·sin θ を使います。
  2. 長さと向きには、大きさ √(x² + y² + z²) と単位ベクトル a/|a| を使います。
  3. 角度、射影、垂直性、仕事には内積を使います:a·b = |a||b|cos θ。
  4. 垂直なベクトル、面積、モーメントには外積を使います:3 つの成分を慎重に書き、順序 a × b を守ります。

確率

余事象
P(not A) = 1 − P(A)
加法定理
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
独立な事象
P(A ∩ B) = P(A)·P(B)
条件付き確率
P(A|B) = P(A ∩ B)/P(B)
二項分布
P(X = k) = C(n,k)·pk(1 − p)n−k

記述統計

平均
x̄ = Σx/n
標本標準偏差
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
中央値
並べ替えたデータの真ん中の値
z スコア
z = (x − μ)/σ
正規分布
±1σ 以内に 68%、±2σ 以内に 95%

正規分布

z スコア
z = (x − μ)/σ
x 未満
P(X < x) = Φ(z)
x より大きい
P(X > x) = 1 − Φ(z)
2 つの値の間
Φ(z2) − Φ(z1)
パーセンタイル
x = μ + z·σ

解き方

  1. 値を z スコアに変換します:z = (x − μ)/σ。
  2. z より左側の面積 Φ(z) を表で調べます。
  3. 右側の面積は 1 − Φ(z)、区間の面積は 2 つの左側の面積の差です。
  4. パーセンタイルでは逆にたどります:面積から z を求め、x = μ + z·σ とします。

2演習問題

1.極限ふつう
xyy = L

極限 L = limx→∞ (1 + 1/x)x を求めなさい。小数で答えなさい。

f(x) = (1 + 1/x)xx → ∞
L =
2.極限むずかしい
xyx = 0

極限 L = limx→0 (1 − cos 2x)/(3x²) を求めなさい。x の単位はラジアンとします。

f(x) = (1 − cos 2x)/(3x²)x → 0
L =
3.微分ふつう
xyx = 1

f(x) = x3·ex とします。f′(1) を求めなさい。

f(x) = x3·exx = 1
f′(1) =
4.微分むずかしい
xy

f(x) = x3 − 7.5x2 + 18x + 5 とします。極大点の x 座標 x を求めなさい。

f(x) = x3 − 7.5x2 + 18x + 5
x =
5.積分ふつう
xy02

I = ∫02 e−x dx を計算しなさい。

f(x) = e−x[0, 2]
I =
6.積分むずかしい
xy−11

放物線 y = 1 − x² と x 軸で囲まれた部分の面積 A を求めなさい。

y = 1 − x²
A =
7.複素数ふつう
ReIm11−1−122−2−2z₁z₂w

z₁ = 2.5∠30°、z₂ = 0.5∠110° のとき、w = z₁·z₂ の実部を求めてください。

z₁ = 2.5∠30°z₂ = 0.5∠110°
Re(w) =
8.複素数むずかしい
ReIm22−2−244−4−4z₀z₁

n = 2、w = 16∠135° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1 です。z₀ の偏角を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。

w = 16∠135°n = 2k = 0
θ₀ = °
9.微分方程式ふつう
t (min)T (°C)23Ta​T = ?

360 °C の鍛造鋼部品を 29 °C の作業場に置いて冷まします。 温度はニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) に従います。 k = 0.05 min⁻¹ として、23 分後の温度 T を求めなさい。

T0 = 360 °CTa = 29 °Ck = 0.05 min⁻¹t = 23 min
T = °C
10.微分方程式むずかしい
ty0.5y(0.5) = ?

y′ + y = 2e−0.5t、y(0) = 2 を解きなさい。y(0.5) を求めなさい。

y′ + y = 2e−0.5ty(0) = 2
y(0.5) =
11.行列と行列式ふつう
A =−3−5551−5−2−43

示された 3×3 行列 A の行列式 det A を求めなさい。

A = [−3 −5 5; 5 1 −5; −2 −4 3]
det A =
12.行列と行列式むずかしい
A =3226b =63

連立方程式 3x + 2y = 6、2x + 6y = 3 を解きなさい。x を求めなさい。

3x + 2y = 62x + 6y = 3
x =
13.ベクトル:内積と外積ふつう
xyzdFAB

一定の力 F = (−10, 10, 30) N が、点 A(3, 3, −5) から点 B(−2, 5, 3) まで直線上を動く物体に作用している。座標の単位はメートルである。この力がする仕事 W を求めよ。

F = (−10, 10, 30) NA(3, 3, −5) mB(−2, 5, 3) m
W = J
14.ベクトル:内積と外積むずかしい
xyzrFOA

力 F = (40, −30, 30) N が点 A(3, 0, −2) に作用している。座標の単位はメートルである。 原点 O(0, 0, 0) まわりの力のモーメントの大きさ |M| を求めよ。

F = (40, −30, 30) NA(3, 0, −2) mO(0, 0, 0) m
|M| = N·m
15.確率ふつう
xp(x)10.3520.230.240.25μ = 2.35

示された分布について、X の標準偏差 σ を求めなさい。

x: 1, 2, 3, 4p(x): 0.35, 0.2, 0.2, 0.25
σ =
16.確率むずかしい
n = 9, p = 0.6: P(X = 1) = ?k0123456789

あるテストには選択問題が 9 問あります。当てずっぽうで答える学生は、各問を独立に確率 0.6 で正解します。ちょうど 1 問正解する確率 P はいくつですか?

n = 9p = 0.6k = 1
P =
17.記述統計ふつう
152025303540455055

データの標本標準偏差 s を求めなさい:54, 38, 54, 55, 13。

n = 5
s =
18.記述統計むずかしい
z −2−1012

ある量は平均 50、標準偏差 5 の正規分布に従います。52 より大きい値の割合 P はいくつですか?

μ = 50σ = 5x = 52
P =
19.正規分布ふつう
−3−2−10123zz の右側の色つき面積 = 0.9162

標準正規曲線の下で、z の右側の色つき面積が 0.9162 になるように z をドラッグします。z を小数第 2 位まで求めなさい。

A = 0.9162
z =
20.正規分布むずかしい
10 g0X − Y?

ライン 1 の製品の質量 X とライン 2 の製品の質量 Y は独立な正規変数です:X は平均 500 g、標準偏差 8 g、Y は平均 490 g、標準偏差 6 g です。X が Y より大きい確率 P を求めなさい。z は小数第 2 位に丸めなさい。

μX = 500 g, σX = 8 gμY = 490 g, σY = 6 g
P =

3溶液

1.極限

答え: L = 2.718

極限:まず直接代入してみます。0/0 になる場合は、先に式を簡単にします:因数分解して共通因数を約分するか、共役な式を掛けます。x → ∞ では、分子と分母を x の最高次の累乗で割ります。ロピタルの定理:f/g が 0/0 または ∞/∞ になるなら、lim f/g = lim f′/g′ です。分子と分母を別々に微分します(商の微分法は使いません)。

対数をとる

ln L = limx→∞ x·ln(1 + 1/x)

計算する

u → 0 のとき ln(1 + u)/u → 1 なので、x·ln(1 + a/x) → a です。

ln L = 1·1 = 1

対数をもとに戻す

L = e1 = 2.718

答え

L = 2.718
2.極限

答え: L = 0.6667

極限:まず直接代入してみます。0/0 になる場合は、先に式を簡単にします:因数分解して共通因数を約分するか、共役な式を掛けます。x → ∞ では、分子と分母を x の最高次の累乗で割ります。ロピタルの定理:f/g が 0/0 または ∞/∞ になるなら、lim f/g = lim f′/g′ です。分子と分母を別々に微分します(商の微分法は使いません)。

1 回目の適用

2·sin 2x/(6x) → 0/0

2 回目の適用

4·cos 2x/6

x = 0 を代入する

L = 4/6 = 0.6667

答え

L = 0.6667
3.微分

答え: f′(1) = 10.87

微分:導関数 f′(x) は x におけるグラフの傾きです。べき乗の法則:(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹。積の法則:(uv)′ = u′v + uv′。連鎖律:(f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x)。f′(x) = 0 のところではグラフの接線が水平になり、極大・極小・鞍点のいずれかです。

積の法則

f′(x) = u′v + uv′ = ex·(3x2 + 1·x3)

代入する

f′(1) = 2.718·(3 + 1) = 10.87

答え

f′(1) = 10.87
4.微分

答え: x = 2

微分:導関数 f′(x) は x におけるグラフの傾きです。べき乗の法則:(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹。積の法則:(uv)′ = u′v + uv′。連鎖律:(f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x)。f′(x) = 0 のところではグラフの接線が水平になり、極大・極小・鞍点のいずれかです。

導関数

f′(x) = 3x2 − 15x + 18 = 3·(x2 − 5x + 6)

f′(x) = 0 を解く

x = 2 または x = 3

どちらがどちらか

f″(x) = 6x − 15:極大では負、極小では正。

f″(2) = −3, f″(3) = 3
x = 2

答え

x = 2
5.積分

答え: I = 0.8647

定積分:∫ₐᵇ f(x) dx は、a から b までのグラフと x 軸の間の符号付き面積です。原始関数 F(F′ = f)を求め、F(b) − F(a) を計算します。べき乗の法則:∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1)。2 曲線の間の面積は ∫(上 − 下) dx です。

原始関数

F(x) = e−x/(−1)

上端と下端を代入する

I = (e−2 − 1)/(−1) = (0.1353 − 1)/(−1) = 0.8647

答え

I = 0.8647
6.積分

答え: A = 1.333

定積分:∫ₐᵇ f(x) dx は、a から b までのグラフと x 軸の間の符号付き面積です。原始関数 F(F′ = f)を求め、F(b) − F(a) を計算します。べき乗の法則:∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1)。2 曲線の間の面積は ∫(上 − 下) dx です。

零点

1 − x² = 0 → x = ±1

積分する

A = [1x − x³/3]−11 = 0.6667 − (−0.6667) = 1.333

答え

A = 1.333
7.複素数

答え: Re(w) = −0.9576

極形式:z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ、r = |z|、θ = arg z です。直交形式に戻すには:a = r cos θ、b = r sin θ。偏角には象限の考慮が必要です:θ = atan(b/a) が使えるのは a > 0 のときだけで、a < 0 のときは 180° を足すか引きます。極形式では掛け算が簡単です:絶対値を掛けて偏角を足します。割り算では絶対値を割って偏角を引きます。

w の絶対値と偏角

|w| = 2.5 · 0.5 = 1.25
θ = 30° + 110° = 140°

直交形式

Re(w) = 1.25·cos(140°) = −0.9576
Im(w) = 1.25·sin(140°) = 0.8035
Re(w) = −0.9576

答え

Re(w) = −0.9576
8.複素数

答え: θ₀ = 67.5 °

ド・モアブルの定理と累乗根:(r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ。方程式 zⁿ = R∠φ にはちょうど n 個の解があり、すべて絶対値は R1/n で、偏角は (φ + 360°·k)/n(k = 0, 1, …, n − 1)です:円周上に 360°/n ずつ等間隔に並びます。p² < 4q のとき、2 次方程式 z² + pz + q = 0 は複素数の解 z = −p/2 ± j√(q − p²/4) をもちます。実数係数の多項式の複素数の解は、必ず共役な対 a ± jb として現れます。

解の絶対値

161/2 = 4

解の偏角

θ₀ = (135° + 360°·0)/2 = 67.5°

偏角

θ₀ = 67.5°

答え

θ₀ = 67.5°

2 個の解は、半径 4 の円周上に 180° ずつ離れて並びます。

9.微分方程式

答え: T = 133.8 °C

1 階微分方程式:dy/dt = k·y の解は y = y₀·ekt です(k > 0 なら増加、k < 0 なら減少)。半減期 T からは k = ln 2/T が得られます。ニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) からは T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt が得られます。線形方程式 y′ + p(x)·y = q(x) は積分因子 μ = e∫p dx を使って解きます:(μy)′ = μq なので、μy = ∫μq dx + C です。

冷却法則の解

T(t) = 29 + 331·e−0.05t

t を代入する

T(23) = 29 + 331·0.3166 = 133.8 °C

答え

T = 133.8 °C
10.微分方程式

答え: y(0.5) = 1.902

1 階微分方程式:dy/dt = k·y の解は y = y₀·ekt です(k > 0 なら増加、k < 0 なら減少)。半減期 T からは k = ln 2/T が得られます。ニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) からは T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt が得られます。線形方程式 y′ + p(x)·y = q(x) は積分因子 μ = e∫p dx を使って解きます:(μy)′ = μq なので、μy = ∫μq dx + C です。

積分因子

μ = et
(ety)′ = 2e0.5t

一般解

y = 2/0.5·e−0.5t + C·e−t = 4·e−0.5t + C·e−t

初期条件

2 = 4 + C → C = −2

計算する

y(0.5) = 4·0.7788 + (−2)·0.6065 = 1.902

答え

y(0.5) = 1.902
11.行列と行列式

答え: det A = −14

行列:2×2 行列の行列式は ad − bc です。3×3 では 1 つの行に沿って展開します:各成分に、その行と列を除いた 2×2 行列の行列式を掛け、符号は + − + と交互にします。固有値 λ は det(A − λI) = 0 を満たし、2×2 では λ² −(トレース)·λ + det = 0 です。

第 1 行の 2×2 小行列式

M₁₁ = −17, M₁₂ = 5, M₁₃ = −18

余因子展開

det A = (−3)·(−17) − (−5)·5 + 5·(−18) = −14

答え

det A = −14
12.行列と行列式

答え: x = 2.143

行列:2×2 行列の行列式は ad − bc です。3×3 では 1 つの行に沿って展開します:各成分に、その行と列を除いた 2×2 行列の行列式を掛け、符号は + − + と交互にします。固有値 λ は det(A − λI) = 0 を満たし、2×2 では λ² −(トレース)·λ + det = 0 です。

係数行列の行列式

det A = 3·6 − 2·2 = 14

x の列を置き換える

det Aₓ = 6·6 − 2·3 = 30
x = 30/14 = 2.143

答え

x = 2.143
y = −0.2143
13.ベクトル:内積と外積

答え: W = 310 J

Dot product: a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.

変位

d = B − A = (−2, 5, 3) − (3, 3, −5) = (−5, 2, 8) m

仕事

W = F·d = (−10)·(−5) + 10·2 + 30·8 = 310 J

答え

W = 310 J
14.ベクトル:内積と外積

答え: |M| = 201.5 N·m

Cross product: a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.

O から A への位置ベクトル

r = A − O = (3, 0, −2) − (0, 0, 0) = (3, 0, −2) m

モーメント M = r × F

(r × F)x = ryFz − rzFy = 0·30 − (−2)·(−30) = −60 N·m
(r × F)y = rzFx − rxFz = (−2)·40 − 3·30 = −170 N·m
(r × F)z = rxFy − ryFx = 3·(−30) − 0·40 = −90 N·m

大きさ

|M| = √((−60)² + (−170)² + (−90)²) = 201.5 N·m

答え

|M| = 201.5 N·m
15.確率

答え: σ = 1.195

離散確率変数:確率分布は、変数がとりうるすべての値 x とその確率 p(x) を並べたものです。確率は 0 と 1 の間にあり、合計は 1 になります。期待値(平均)は E(X) = Σx·p(x) で、長期的な平均です。分散は Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²、標準偏差は σ = √Var(X) です。一次変換 Y = aX + b では E(Y) = a·E(X) + b、Var(Y) = a²·Var(X)、σY = |a|·σX となり、定数を加えてもばらつきは変わりません。

平均

μ = 1·0.35 + 2·0.2 + 3·0.2 + 4·0.25 = 2.35

2 乗の平均

E(X²) = 1·0.35 + 4·0.2 + 9·0.2 + 16·0.25 = 6.95

分散

Var(X) = 6.95 − 2.35² = 1.427
σ = √1.427 = 1.195

答え

σ = 1.195
16.確率

答え: P = 0.003539

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 = 1) = 9·0.61·0.48 = 9·0.6·0.0006554 = 0.003539

答え

P = 0.003539
17.記述統計

答え: s = 18.1

記述統計:平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です(n が偶数なら真ん中 2 つの平均)。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。

平均

x̄ = 214/5 = 42.8

偏差の 2 乗

Σ(x − x̄)² = 11.2² + (−4.8)² + 11.2² + 12.2² + (−29.8)² = 1311

標準偏差

s = √(1311/4) = 18.1

答え

s = 18.1
18.記述統計

答え: P = 0.3446

記述統計:平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です(n が偶数なら真ん中 2 つの平均)。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。

標準化する

z = 0.4

標準正規分布表

Φ(0.4) = 0.6554
P = 1 − 0.6554 = 0.3446

答え

P = 0.3446
19.正規分布

答え: z = −1.38

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 − 0.9162 = 0.0838

z 表を逆に読む

表の中で 0.0838 を見つけ、z を読み取ります。

z = −1.38

答え

z = −1.38
20.正規分布

答え: P = 0.8413

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 = 500 − 490 = 10 g, σ = 10 g

標準化する

z = (0 − 10)/10 = −1

確率

P = 1 − Φ(−1) = 0.8413

答え

P = 0.8413

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