袋の中に1等のくじが1本(賞金100円)、2等のくじが2本(賞金50円)、3等のくじが7本(賞金10円)入っています。この袋からくじを1本取り出すとき、当たる賞金をXとします。このとき、Xの標準偏差を求めなさい。

確率論・統計学確率分布期待値分散標準偏差くじ
2025/3/29

1. 問題の内容

袋の中に1等のくじが1本(賞金100円)、2等のくじが2本(賞金50円)、3等のくじが7本(賞金10円)入っています。この袋からくじを1本取り出すとき、当たる賞金をXとします。このとき、Xの標準偏差を求めなさい。

2. 解き方の手順

まず、Xの確率分布を求めます。くじは全部で1+2+7 = 10本あるので、それぞれの賞金を得る確率は以下の通りです。
- X = 100円となる確率は P(X=100)=110P(X=100) = \frac{1}{10}
- X = 50円となる確率は P(X=50)=210=15P(X=50) = \frac{2}{10} = \frac{1}{5}
- X = 10円となる確率は P(X=10)=710P(X=10) = \frac{7}{10}
次に、Xの期待値 E(X)E(X) を計算します。
E(X)=100110+50210+10710=10+10+7=27E(X) = 100 \cdot \frac{1}{10} + 50 \cdot \frac{2}{10} + 10 \cdot \frac{7}{10} = 10 + 10 + 7 = 27
次に、Xの2乗の期待値 E(X2)E(X^2) を計算します。
E(X2)=1002110+502210+102710=1000+500+70=1570E(X^2) = 100^2 \cdot \frac{1}{10} + 50^2 \cdot \frac{2}{10} + 10^2 \cdot \frac{7}{10} = 1000 + 500 + 70 = 1570
次に、Xの分散 V(X)V(X) を計算します。
V(X)=E(X2)(E(X))2=1570272=1570729=841V(X) = E(X^2) - (E(X))^2 = 1570 - 27^2 = 1570 - 729 = 841
最後に、Xの標準偏差 σ(X)\sigma(X) を計算します。標準偏差は分散の平方根なので、
σ(X)=V(X)=841=29\sigma(X) = \sqrt{V(X)} = \sqrt{841} = 29

3. 最終的な答え

29

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