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早稲田大学 創造理工学研究科 経営システム工学専攻 2017年7月実施 数理基礎 E

Author

祭音Myyura

Description

  1. x=(1,2,2,3)x=(1,2,2,3)y=(1,1,2,2)y=(1,1,2,2) の相関係数を求めよ。
  2. xN(5,22)x\sim N(5,2^2)yN(10,32)y\sim N(10,3^2)Cov(x,y)=1\operatorname{Cov}(x,y)=1 とする。 z=x+yz=x+y の分散を求めよ。
  3. 母分散が 323^2 の正規母集団から大きさ9の標本を得て、標本平均が12であった。母平均の95%信頼区間を求めよ。ただし標準正規分布の両側5%点には 1.961.96 を用いよ。

题目描述

完成下列三小题。

  1. 给定

    x=(1,2,2,3),y=(1,1,2,2),x=(1,2,2,3),\qquad y=(1,1,2,2),

    求这两组数据的相关系数。

  2. xN(5,22),yN(10,32),Cov(x,y)=1.x\sim N(5,2^2),\qquad y\sim N(10,3^2),\qquad \operatorname{Cov}(x,y)=1.

    z=x+yz=x+y,求 Var(z)\operatorname{Var}(z)

  3. 从总体方差为 323^2 的正态总体中抽取容量为 99 的样本,样本均值为 1212。求总体均值的 95%95\% 置信区间;标准正态分布的双侧 5%5\% 临界值取 1.961.96

Kai

[小問 1]

xˉ=2\bar x=2yˉ=3/2\bar y=3/2 であり、偏差平方和と偏差積和は

i(xixˉ)2=2,i(yiyˉ)2=1,i(xixˉ)(yiyˉ)=1.\sum_i(x_i-\bar x)^2=2,\qquad \sum_i(y_i-\bar y)^2=1,\qquad \sum_i(x_i-\bar x)(y_i-\bar y)=1.

したがって相関係数は

r=121=12.r=\frac{1}{\sqrt{2\cdot1}} =\boxed{\frac1{\sqrt2}}.

[小問 2]

Var(z)=Var(x)+Var(y)+2Cov(x,y)=4+9+2=15.\begin{aligned} \operatorname{Var}(z) &=\operatorname{Var}(x)+\operatorname{Var}(y) +2\operatorname{Cov}(x,y)\\ &=4+9+2=\boxed{15}. \end{aligned}

[小問 3]

母標準偏差が既知なので、信頼区間は

xˉ±1.96σn=12±1.9633=12±1.96.\bar x\pm1.96\frac{\sigma}{\sqrt n} =12\pm1.96\frac3{3} =12\pm1.96.

よって95%信頼区間は

[10.04, 13.96].\boxed{[10.04,\ 13.96]}.