X มีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 60 s และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 5 s Y เป็นอิสระและมีการแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 45 s และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 4 s จงหาความน่าจะเป็น P ที่ X + Y มากกว่า 111.4 s ปัดเศษ z เป็นสองตำแหน่งทศนิยม
μX = 60, σX = 5μY = 45, σY = 4X + Y > 111.4 s
P =
14.การแจกแจงปกติยาก
ส่วนสูงของผู้ชายวัยผู้ใหญ่ แจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ย 178 cm และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 7 cm ลากค่าตัดให้ส่วนบน 15% 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 = 105 s, σ = √(5² + 4²) = 6.403 s
ทำให้เป็นมาตรฐาน
z = (111.4 − 105)/6.403 = 1
หางด้านบน
P = 1 − Φ(1) = 1 − 0.8413 = 0.1587
คำตอบ
P = 0.1587
14.การแจกแจงปกติ
คำตอบ: x = 185.3 cm
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) = 0.85
z จากตาราง
z ≈ 1.04
กลับเป็นหน่วยเดิม
x = 178 + 1.04·7 = 185.3 cm
คำตอบ
x = 185.3 cm
15.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: ขีดจำกัดบน = 2.248 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 = 11, t = 1.796
ค่าความคลาดเคลื่อน
E = 1.796·8/√12 = 4.148
ช่วง
−1.9 ± 4.148 → [−6.048, 2.248]
คำตอบ
ขีดจำกัดบน = 2.248 mmHg
16.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: ขีดจำกัดล่าง = −12.87 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 = (4·2.5² + 6·8²)/10 = 40.9
sp = 6.395
ค่าความคลาดเคลื่อน
E = 3.169·6.395·√(1/5 + 1/7) = 11.87
ช่วง
−1 ± 11.87 → [−12.87, 10.87]
คำตอบ
ขีดจำกัดล่าง = −12.87 kg
17.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: t = 2.1
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).