확률과 통계통계적 추정수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

표본평균 확률로 표본 크기

문제

어느 공장에서 생산되는 건전지의 수명은 평균 mm시간, 표준편차 33시간인 정규분포를 따른다고 한다. 이 공장에서 생산된 건전지 중 크기가 nn인 표본을 임의추출하여 건전지의 수명에 대한 표본평균을 라 하자.

zzP(0Zz)\mathrm{P} ( 0 \leq Z \leq z )
1.01.0 1.51.5 2.02.0 2.52.50.34130.3413 0.43320.4332 0.47720.4772 0.49380.4938

P(m0.5\mathrm{P} ( m - 0.5 \leqm+0.5)=\leq m + 0.5 ) =0.8664 를 만족시키는 표본의 크기 nn의 값을 위의 표준정규분포표를 이용하여 구한 것은? [3점] 494964648181100100121121

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해설

E(X)=m\displaystyle \mathrm{E} ( \overline{X} ^{)} = m, σ(X)=3n\displaystyle \sigma ( \overline{X} ^{)} = \frac{3}{\sqrt{n}}이므로 확률변수 X\displaystyle \overline{X}는 정규분포 N(m,(3n)2)\displaystyle \mathrm{N} \left( m , \left( \frac{3}{\sqrt{n}} \right) ^{2} \right)을 따른다. P(m0.5Xm+0.5)\displaystyle \mathrm{P} ( m - 0.5 \leq \overline{X} ^{\leq} m + 0.5 ) =P(Xm0.5)\displaystyle = \mathrm{P} ( | \overline{X} ^{-m} | \leq 0.5 ) =P(Zn6)\displaystyle = \mathrm{P} \left( | Z | \leq \frac{\sqrt{n}}{6} \right) (Xm3n0.53n)\displaystyle \left( \because \frac{| \overline{X} ^{-m} |}{\frac{3}{\sqrt{n}}} \leq \frac{0.5}{\frac{3}{\sqrt{n}}} \right) P(Zn6)=0.8664\displaystyle \mathrm{P} \left( | Z | \leq \frac{\sqrt{n}}{6} \right) = 0.8664 P(0Zn6)=0.4332\displaystyle \mathrm{P} \left( 0 \leq Z \leq \frac{\sqrt{n}}{6} \right) = 0.4332 n6=1.5\displaystyle \frac{\sqrt{n}}{6} = 1.5, n=9\displaystyle \sqrt{n} = 9 n=81\therefore n = 81

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