X มีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 60 s และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 5 s Y เป็นอิสระและมีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 45 s และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 4 s จงหาความน่าจะเป็น P ที่ X + Y มากกว่า 113 s ปัดเศษ z เป็นสองตำแหน่งทศนิยม
μX = 60, σX = 5μY = 45, σY = 4X + Y > 113 s
P =
14.การแจกแจงปกติยาก
น้ำหนักของถุง แจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 250 g และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 5 g ลากค่าตัดให้ส่วนล่าง 60% ที่แรเงาอยู่ทางซ้าย หาค่าตัด x
ผลบวกและผลต่างของตัวแปรปกติ: ถ้า X และ Y เป็นอิสระต่อกันและมีการแจกแจงปกติ X + Y และ X − Y ก็มีการแจกแจงปกติเช่นกัน ค่าเฉลี่ยบวกหรือลบกัน: E(X ± Y) = μX ± μY ความแปรปรวนบวกกันเสมอ แม้เป็นผลต่าง: Var(X ± Y) = σX² + σY² ดังนั้น σ = √(σX² + σY²) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานไม่บวกกันโดยตรง ผลรวมของ n รายการอิสระที่มีการแจกแจงเดียวกันมีค่าเฉลี่ย n·μ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน σ·√n จากนั้นทำให้เป็นมาตรฐานตามปกติ: z = (x − ค่าเฉลี่ย)/σ แล้วอ่าน Φ(z)
การแจกแจงของผลรวม
μ = 105 s, σ = √(5² + 4²) = 6.403 s
ทำให้เป็นมาตรฐาน
z = (113 − 105)/6.403 = 1.25
หางด้านบน
P = 1 − Φ(1.25) = 1 − 0.8944 = 0.1056
คำตอบ
P = 0.1056
14.การแจกแจงปกติ
คำตอบ: x = 251.3 g
จากพื้นที่กลับเป็น z: Φ(z) คือพื้นที่ทางซ้ายของ z สำหรับพื้นที่หางซ้าย A หา z ที่ Φ(z) = A ในตาราง พื้นที่หางขวา A หมายความว่า Φ(z) = 1 − A พื้นที่ตรงกลาง A ระหว่าง −z และ z เหลือ (1 − A)/2 ในแต่ละหาง ดังนั้น Φ(z) = (1 + A)/2 สำหรับค่า x ใช้ x = μ + zσ
พื้นที่ทางซ้าย
Φ(z) = 0.6
z จากตาราง
z ≈ 0.25
กลับเป็นหน่วยเดิม
x = 250 + 0.25·5 = 251.3 g
คำตอบ
x = 251.3 g
15.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: ขีดจำกัดล่าง = 6.245 mmHg
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.
ค่าวิกฤต
df = 6, t = 2.447
ค่าความคลาดเคลื่อน
E = 2.447·0.6/√7 = 0.5549
ช่วง
6.8 ± 0.5549 → [6.245, 7.355]
คำตอบ
ขีดจำกัดล่าง = 6.245 mmHg
16.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: n = 1615
ช่วงความเชื่อมั่นของค่าเฉลี่ย: x̄ ± ค่าความคลาดเคลื่อน เมื่อทราบ σ ของประชากร ค่าความคลาดเคลื่อนคือ z·σ/√n เมื่อมีเพียงส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ให้ใช้ t ที่องศาเสรี n − 1: t·s/√n ค่าวิกฤต: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%) เพื่อให้ได้ค่าความคลาดเคลื่อน E หรือน้อยกว่า ต้องมี n ≥ (z·σ/E)² ปัดขึ้น
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
ตัวสถิติทดสอบ
SE = σ/√n = 3/√36 = 0.5
z = (249.1 − 250)/0.5 = −1.8
พื้นที่หาง
Φ(1.8) = 0.9641
1 − Φ(1.8) = 0.0359
ค่า p
p = 0.03593
คำตอบ
p = 0.03593
p ≤ 0.05 ดังนั้นปฏิเสธ H₀ ที่ระดับ 5%
18.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: z = −1.091
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.