100枚のコインを同時に投げたときに出る表の枚数をデータ集計すると正規分布になった。このとき、(1)平均値と標準偏差を求め、(2)95%のデータをカバーする範囲を求める問題。小数点以下は四捨五入して整数で答える。

確率論・統計学二項分布正規分布平均標準偏差確率統計
2025/8/6

1. 問題の内容

100枚のコインを同時に投げたときに出る表の枚数をデータ集計すると正規分布になった。このとき、(1)平均値と標準偏差を求め、(2)95%のデータをカバーする範囲を求める問題。小数点以下は四捨五入して整数で答える。

2. 解き方の手順

(1) 平均値と標準偏差を求める。
コインを1枚投げたときに表が出る確率 pp は 1/2 = 0.5 である。コインを100枚投げたときに表が出る枚数の期待値(平均値)μμ は、二項分布の期待値の公式から、μ=npμ = np で計算できる。ここで、nn は試行回数(コインの枚数)。
標準偏差 σσ は、二項分布の標準偏差の公式から σ=np(1p)σ = \sqrt{np(1-p)} で計算できる。
(2) 95%のデータをカバーする範囲を求める。
正規分布において、平均値 μμ を中心とした μ±2σμ \pm 2σ の範囲に約95%のデータが含まれる。したがって、平均値と標準偏差を求めたら、その範囲を計算する。小数点以下は四捨五入して整数にする。
計算:
(1) 平均値 μ=np=100×0.5=50μ = np = 100 \times 0.5 = 50
標準偏差 σ=np(1p)=100×0.5×0.5=25=5σ = \sqrt{np(1-p)} = \sqrt{100 \times 0.5 \times 0.5} = \sqrt{25} = 5
(2) 95%のデータをカバーする範囲は、μ±2σ=50±2×5=50±10μ \pm 2σ = 50 \pm 2 \times 5 = 50 \pm 10
したがって、範囲は 40 から 60 となる。

3. 最終的な答え

(1) 平均= 50 枚、標準偏差= 5 枚
(2) 95%のデータをカバーする範囲は 40枚 から 60枚

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