問題は、関数 $f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma^2}} e^{-\frac{(x-m)^2}{2\sigma^2}}$ のグラフについて考察することです。

確率論・統計学正規分布ガウス分布確率密度関数統計平均分散標準偏差
2025/7/18

1. 問題の内容

問題は、関数 f(x)=12πσ2e(xm)22σ2f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma^2}} e^{-\frac{(x-m)^2}{2\sigma^2}} のグラフについて考察することです。

2. 解き方の手順

この関数は、正規分布(ガウス分布)の確率密度関数です。
グラフの形状は釣鐘型であり、以下の特徴があります。
* mm は平均値であり、グラフの中心の位置を示します。グラフは x=mx=m に対して対称です。
* σ2\sigma^2 は分散であり、グラフの広がり具合を示します。σ\sigma は標準偏差です。σ\sigma が大きいほどグラフは平べったくなり、x=mx=m の周りの確率密度が低くなります。σ\sigma が小さいほどグラフは尖り、x=mx=m の周りの確率密度が高くなります。
* f(x)f(x) は常に正の値を取り、xx±\pm\infty に近づくにつれて 00 に近づきます。
* x=mx = m で最大値をとり、その値は 12πσ2\frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma^2}} です。

3. 最終的な答え

関数 f(x)=12πσ2e(xm)22σ2f(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma^2}} e^{-\frac{(x-m)^2}{2\sigma^2}} のグラフは、平均 mm、標準偏差 σ\sigma の正規分布の確率密度関数を表す釣鐘型のグラフです。

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