X มีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 120 mm และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 0.3 mm Y เป็นอิสระและมีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 80 mm และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 0.4 mm จงหาความน่าจะเป็น P ที่ X + Y มากกว่า 200.3 mm ปัดเศษ z เป็นสองตำแหน่งทศนิยม
μX = 120, σX = 0.3μY = 80, σY = 0.4X + Y > 200.3 mm
P =
14.การแจกแจงปกติยาก
น้ำหนักของถุง แจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 250 g และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 5 g ลากค่าตัดให้ส่วนบน 70% ที่แรเงาอยู่ทางขวา 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 = 200 mm, σ = √(0.3² + 0.4²) = 0.5 mm
ทำให้เป็นมาตรฐาน
z = (200.3 − 200)/0.5 = 0.6
หางด้านบน
P = 1 − Φ(0.6) = 1 − 0.7257 = 0.2743
คำตอบ
P = 0.2743
14.การแจกแจงปกติ
คำตอบ: x = 247.4 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) = 0.3
z จากตาราง
z ≈ −0.52
กลับเป็นหน่วยเดิม
x = 250 − 0.52·5 = 247.4 g
คำตอบ
x = 247.4 g
15.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: ขีดจำกัดล่าง = 68.81
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
ค่าวิกฤต
df = n − 1 = 9, t = 1.833
ค่าความคลาดเคลื่อน
E = 1.833·15/√10 = 8.695
ช่วง
77.5 ± 8.695 → [68.81, 86.19]
คำตอบ
ขีดจำกัดล่าง = 68.81
16.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: ขีดจำกัดบน = 9.263 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.
ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานรวม
sp² = (7·3² + 7·4²)/14 = 12.5
sp = 3.536
ค่าความคลาดเคลื่อน
E = 2.977·3.536·√(1/8 + 1/8) = 5.263
ช่วง
4 ± 5.263 → [−1.263, 9.263]
คำตอบ
ขีดจำกัดบน = 9.263 kg
17.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: t = 2.512
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.