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 = −1.5
標準正規分布表
Φ(−1.5) = 0.06681
P = 1 − 0.06681 = 0.9332
答え
P = 0.9332
5.信頼区間
答え: 下限 = 106.8
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。
臨界値
df = n − 1 = 11, t = 2.201
誤差の幅
E = 2.201·10.5/√12 = 6.671
区間
113.5 ± 6.671 → [106.8, 120.2]
答え
下限 = 106.8
6.信頼区間
答え: 下限 = −4.333 kg
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.
プールした標準偏差
sp² = (9·6.5² + 11·5.5²)/20 = 35.65
sp = 5.971
誤差の幅
E = 2.086·5.971·√(1/10 + 1/12) = 5.333
区間
1 ± 5.333 → [−4.333, 6.333]
答え
下限 = −4.333 kg
7.仮説検定と信頼区間
答え: t = −2.799
Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).