問題は、平均が4、分散の逆数が $\frac{1}{6}$ である分布のグラフを作成することのようです。画像には、$\sigma^{-2} = \frac{1}{6}$ という情報があり、そこから $\sigma^2$(分散)を計算し、近似値 $0.408$ が与えられています。グラフの概形も示されています。

確率論・統計学正規分布分散標準偏差グラフ確率密度関数
2025/7/13

1. 問題の内容

問題は、平均が4、分散の逆数が 16\frac{1}{6} である分布のグラフを作成することのようです。画像には、σ2=16\sigma^{-2} = \frac{1}{6} という情報があり、そこから σ2\sigma^2(分散)を計算し、近似値 0.4080.408 が与えられています。グラフの概形も示されています。

2. 解き方の手順

* 与えられた情報から分散 σ2\sigma^2 を計算します。σ2=16\sigma^{-2} = \frac{1}{6} なので、σ2\sigma^2 はその逆数となります。
σ2=1σ2=116=6\sigma^2 = \frac{1}{\sigma^{-2}} = \frac{1}{\frac{1}{6}} = 6
* 標準偏差 σ\sigma を計算します。標準偏差は分散の平方根です。
σ=σ2=62.449\sigma = \sqrt{\sigma^2} = \sqrt{6} \approx 2.449
* 平均 μ=4\mu = 4 と標準偏差 σ=6\sigma = \sqrt{6} を用いて、正規分布のグラフを描画します。グラフは平均値を中心に左右対称な釣鐘型になります。
* グラフの横軸(x軸)は、平均値を中心に数個の標準偏差の範囲を取ります。例えば、平均値の左右に2〜3個の標準偏差を取ると、グラフの形状がよくわかります。
* x=μ3σ4363.35x = \mu - 3\sigma \approx 4 - 3\sqrt{6} \approx -3.35
* x=μ+3σ4+3611.35x = \mu + 3\sigma \approx 4 + 3\sqrt{6} \approx 11.35
グラフの横軸は 3.35-3.35 から 11.3511.35 程度までをとるとよいでしょう。
* 正規分布の確率密度関数は次の通りです。
f(x)=1σ2πe(xμ)22σ2f(x) = \frac{1}{\sigma\sqrt{2\pi}} e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}}
この関数を用いて、xx の各値に対する f(x)f(x) の値を計算し、グラフを描画します。
画像にあるグラフはおおよその形状を示していると考えられます。

3. 最終的な答え

平均4、分散6(標準偏差 62.449\sqrt{6} \approx 2.449)の正規分布のグラフを作成します。画像のグラフはおおよその形状を示しています。分散の近似値として0.408と書かれており、これは誤りです。正しくは分散は6、標準偏差は 6\sqrt{6} です。

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