確率変数 $X$ が正規分布 $N(5, 16)$ に従うとき、確率 $P(-3 \le X \le 1)$ を正規分布表を用いて求める問題です。

確率論・統計学確率正規分布標準化確率計算
2025/3/27

1. 問題の内容

確率変数 XX が正規分布 N(5,16)N(5, 16) に従うとき、確率 P(3X1)P(-3 \le X \le 1) を正規分布表を用いて求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、XX を標準化します。標準化とは、Z=XμσZ = \frac{X - \mu}{\sigma} で変換することです。ここで、μ\mu は平均、σ\sigma は標準偏差です。
この問題では、μ=5\mu = 5、分散は16なので σ=16=4\sigma = \sqrt{16} = 4 です。
X=3X = -3 のとき、Z1=354=84=2Z_1 = \frac{-3 - 5}{4} = \frac{-8}{4} = -2 となります。
X=1X = 1 のとき、Z2=154=44=1Z_2 = \frac{1 - 5}{4} = \frac{-4}{4} = -1 となります。
したがって、P(3X1)=P(2Z1)P(-3 \le X \le 1) = P(-2 \le Z \le -1) を求めることになります。
標準正規分布は左右対称なので、P(2Z1)=P(1Z2)P(-2 \le Z \le -1) = P(1 \le Z \le 2) となります。
これは、P(0Z2)P(0Z1)P(0 \le Z \le 2) - P(0 \le Z \le 1) と等しくなります。
正規分布表から、P(0Z2)=0.4772P(0 \le Z \le 2) = 0.4772P(0Z1)=0.3413P(0 \le Z \le 1) = 0.3413 となります。
P(1Z2)=0.47720.3413=0.1359P(1 \le Z \le 2) = 0.4772 - 0.3413 = 0.1359 となります。

3. 最終的な答え

0.13590.1359

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