Mathematics
Examination
Test
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2019-10270-0108ans
2019 横浜市立大学 前期
データサイエンス学部
易□ 並□ 難□
【5解答】(1) ∫ -13 f⁡ (x )⁢ dx= 1 , かつ ∫-1 3x ⁢f( x)⁢ dx= 23 より,
∫ -13 f⁡ (x) ⁢dx = ∫- 10 a⁢( x+1) ⁢dx+ ∫0 3( b⁢x+ a)⁢ dx =a⁢ [ x 22+ x]- 10 +[ b2 ⁢ x2+a ⁢x] 03 =-a⁢ ( 12- 1)+( 92 ⁢b +3⁢a ) = 72⁢ a+ 92 ⁢b= 1 ⋯ ①
∫ -13 x⁢f ⁡(x )⁢dx = ∫-1 0a⁢ (x2 +x) ⁢dx+ ∫0 3(b ⁢x2 +a⁢x )⁢ dx =a⁢ [ x33 + x22 ] -10 +[ b3 ⁢x 3+ a2⁢ x2] 03 =-a⁢ (- 13+ 12 )+ (9⁢b +9 2⁢ a) =26 6⁢a+9 ⁢b= 23 ⋯ ②
① , ② を連立して, a= 12 , b= - 16
(2)
E⁡( X2) =∫ -13 x2⁢ f⁡( x)dx =∫ -10 { 12 ⁢( x3+ x2) }⁢dx +∫ 03 (- 16 ⁢x 3+ 12⁢ x2)⁢ dx = [ x4 8+ x3 6] -10 + [- 124⁢ x4+ 16 ⁢x 3]03 =-( 18 - 16) +(- 278+ 92 )= 76
V⁡( X)=E ⁡(X 2)- {E ⁡(X )} 2 = 76- ( 23 ) 2= 1318
※ E⁡( X)= 23 より, V⁡( X)= ∫ -13 (x- 23 ) 2⁢f ⁡(x )⁢ dx から計算してもよい.
(3) (ア)
E⁡( Y)= E⁡( 18⁢X+ 5) =18⁢E ⁡(X )+5 =18 ⋅ 23+ 5=17
V⁡( Y)=V ⁡(18 ⁢X+5 ) =182 ⋅V⁡ (X ) = 182⋅ 1318 =234
これらを母平均,母分散とする母集団から大きさ 117 の標本を無作為抽出するとき,その標本平均 Y ‾ について,
E⁡( Y‾ )=E ⁡(Y )=17 , V⁡( Y‾ )= V⁡( Y)117 = 234117= 2
(イ) 標本平均 Y ‾ は近似的に正規分布 N ⁡(17 ,2) に従う. Z= Y‾ -172 とおくと,確率変数 Z は標準正規分布 N ⁡(0 ,1) に従う.
16≦Y ‾≦18 ⟺ 16 -172 ≦ Y‾ -172 ≦ 18-17 2 ⟺ - 22 ≦Z≦ 22
より,求める確率 P ⁡(16 ≦Y‾ ≦18 ) は,
P⁡( 16≦Y ‾≦18 ) =P ⁡(- 2 2≦ Z≦ 22 ) =2⁢ P⁡(0 ≦Z≦ 22 ) ≒ 2⁢P⁡ (0≦Z ≦0.71 ) =2⋅ 0.2611 【正規分布表より】
≒0.52
解答はDYさんによる(2023/11/12)