高校数学 公式・解法ノート
必須

二項分布の正規分布による近似

着眼点n が大きい二項分布の確率は、平均 np・分散 npq の正規分布とみなして計算する。

B(n,\,p)\ \approx\ N(np,\,npq)\quad(n\ \text{が大きいとき})

手順:m=np,\ \sigma=\sqrt{npq} を出す → 標準化 → 表を引く。

例題
1
硬貨を400回投げるとき、表が220回以上出る確率を求めよ。
解答
X\sim B\left(400,\,\frac12\right)。m=200,\ \sigma=\sqrt{400\cdot\frac12\cdot\frac12}=10。
近似的に N(200,\,10^2)。X=220\to Z=2。P(X\ge220)\approx P(Z\ge2)=0.5-0.4772=0.0228
2
ある種子の発芽率は0.8である。100粒まいたとき、発芽数が74以上86以下となる確率を求めよ。
解答
m=100\cdot0.8=80、\sigma=\sqrt{100\cdot0.8\cdot0.2}=\sqrt{16}=4。
74\to Z=-1.5、86\to Z=1.5。P(-1.5\le Z\le1.5)=2\times0.4332=0.8664
注意高校の範囲では半整数補正(±0.5)はしないのが標準。問題文の指示に従う。

「統計的な推測」の項目

  1. 確率分布と期待値 E(X)必須
  2. 分散 V(X) と標準偏差 σ(X)必須
  3. aX+b の期待値・分散必須
  4. 和の期待値・独立な確率変数の分散差がつく
  5. 二項分布 B(n, p)必須
  6. 正規分布と標準化(正規分布表の引き方)必須
  7. 二項分布の正規分布による近似必須
  8. 標本平均の分布必須
  9. 母平均の推定(信頼度95%)差がつく
  10. 仮説検定(二項分布の正規近似・両側検定)差がつく
  11. 母比率の推定・検定不要
  12. 連続型確率変数と確率密度関数不要
  13. 大数の法則不要

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