확률과 통계확률분포수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

두 과자 길이 정규분포

문제

어느 회사에서는 두 종류의 막대 모양 과자 A\mathrm{A},B\mathrm{B}를 생산하고 있다. 과자 A\mathrm{A}의 길이의 분포는 평균 mm, 표준편차 σ1\sigma _{1}인 분포이고, 과자 B\mathrm{B}의 길이의 분포는 평균 m+25m + 25, 표준편차 σ2\sigma _{2}인 정규분포이다. 과자 A\mathrm{A}의 길이가 m+10m + 10 이상일 확률과 과자 B\mathrm{B}의 길이가 m+10m + 10 이하일 확률이 같을 때, σ2σ1\displaystyle \frac{\sigma _{2}}{\sigma _{1}}의 값은? [4점] 32\displaystyle \frac{3}{2}2252\displaystyle \frac{5}{2}3372\displaystyle \frac{7}{2}

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해설

막대모양 과자 A,B\mathrm{A} , \mathrm{B}의 길이를 X,YX , Y라 하면 XX의 분포는 정규분포 N(m,σ12)\mathrm{N} ( m , \sigma _{1} ^{2} ) YY의 분포는 정규분포 N(m+25,σ22)\mathrm{N} ( m + 25 , \sigma _{2} ^{2} ) P(Xm+10)=P(Zm+10mσ1)\displaystyle \mathrm{P} ( X \geq m + 10 ) = \mathrm{P} \left( Z \geq \frac{m + 10 - m}{\sigma _{1}} \right)=P(Z10σ1)\displaystyle = \mathrm{P} \left( Z \geq \frac{10}{\sigma _{1}} \right) P(Ym+10)=P(Zm+10(m+25)σ2)\displaystyle \mathrm{P} ( Y \leq m + 10 ) = \mathrm{P} \left( Z \leq \frac{m + 10 - ( m + 25 )}{\sigma _{2}} \right)=P(Z15σ2)\displaystyle = \mathrm{P} \left( Z \leq - \frac{15}{\sigma _{2}} \right) P(Xm+10)=P(Ym+10)\mathrm{P} ( X \geq m + 10 ) = \mathrm{P} \left( Y \leq m + 10 ) \right.이므로 10σ1=15σ2\displaystyle \frac{10}{\sigma _{1}} = \frac{15}{\sigma _{2}} σ2σ1=1510=32\displaystyle \therefore \frac{\sigma _{2}}{\sigma _{1}} = \frac{15}{10} = \frac{3}{2}

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