統計的な推測の問題
当たりくじが 本入った 本のくじがある。この中から 本を引いて当たりかどうかを確認し、もとに戻す。この試行を 回繰り返し、当たりを引いた回数を とする。確率変数 の標準偏差 を求めよ。
この問題で使うもの
- 二項分布(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(17 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「二項分布」を使います。 がどんな二項分布 に従うか、 と を読み取りましょう。
ヒント 2
が に従うとき、分散は です。標準偏差は で求めます。
ヒント 3
くじは毎回もとに戻すので各回は独立で、当たる確率は です。よって は に従い、 です。
答えと解説
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解説を読む
手順 1: が二項分布に従うことを確かめる。
引いたくじは毎回もとに戻すので、 回の試行は互いに独立です。また、どの回も当たりを引く確率は
で一定です。
したがって、当たりを引いた回数 は二項分布 に従います。
手順 2:分散の公式を使う。
が に従うとき、 です。ここでは , なので、
となります。
手順 3:標準偏差を求める。
標準偏差は分散の正の平方根なので、
です。
(参考:期待値は です。)
答え:
別解
1回ごとに当たりを引く確率は 。くじはもとに戻すので各試行は独立であり、 は二項分布 に従う。
平均は 。
分散は 。
よって標準偏差は 。
検算:、。