正規分布の和と差(はめあい)
解説
ポイント
独立な正規分布に従う2つの寸法を足したり引いたりした時,平均と分散がどうなるかを問う問題です。
考え方と解き方
独立な X と Y の和や差では,平均は式のとおり足し引きしますが,分散はどちらの場合も足します。
引き算でもばらつきは打ち消し合わず,両方のばらつきが結果に乗るからです。
ア:つないだ長さは A1+A2 の和です。平均は μA1+μA2,分散は σA12+σA22 です。
イ:すき間は軸受の内径から軸の外径を引いた B2−B1 の差です。平均は μB2−μB1,分散は差でも足し算なので σB22+σB12 です。答えは ア N(μA1+μA2,σA12+σA22),イ N(μB2−μB1,σB22+σB12)
ほかの選択肢
②(イの分散が引き算):差の平均は引き算なのでつい分散も引きたくなりますが,分散は足し算です。分散が負になることもあり得ません。
覚えておくこと
- N(μ,σ2) は平均 μ,分散 σ2 の正規分布。σ は標準偏差
- 独立な X,Y の和 X+Y:平均 μX+μY,分散 σX2+σY2
- 独立な X,Y の差 X−Y:平均 μX−μY,分散は和と同じ σX2+σY2(引かない)
出典:令和6年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-1-6(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:確率・統計