Доходы жителей города имеют математическое ожидание 10 тыс. руб. и среднее квадратическое отклонение 2 тыс. руб. (в месяц). Найти вероятность того, что средний доход 100 случайно выбранных жителей составит от 9,5 до 10,5 тыс. руб.
Чтобы решить задачу, воспользуемся теорией вероятностей и свойствами нормального распределения. Давайте разберем решение шаг за шагом.
**Шаг 1: Определение параметров выборки**
Дано:
- Математическое ожидание (μ) дохода = 10 тыс. руб.
- Среднее квадратическое отклонение (σ) дохода = 2 тыс. руб.
- Объем выборки (n) = 100
**Шаг 2: Вычисление стандартной ошибки выборки**
Стандартная ошибка среднего (SE) рассчитывается по формуле:
\[
SE = \frac{\sigma}{\sqrt{n}}
\]
Подставим известные значения:
\[
SE = \frac{2}{\sqrt{100}} = \frac{2}{10} = 0.2
\]
**Шаг 3: Нормализация значений**
Теперь нам нужно найти вероятность того, что средний доход 100 случайно выбранных жителей составит от 9,5 до 10,5 тыс. руб. Для этого преобразуем исходные значения в Z-оценки.
Формула для Z-оценки:
\[
Z = \frac{X - \mu}{SE}
\]
Где X - значение, для которого вычисляем Z. Теперь вычислим Z для 9.5 и 10.5 тыс. руб.
1. Для X = 9.5:
\[
Z_{9.5} = \frac{9.5 - 10}{0.2} = \frac{-0.5}{0.2} = -2.5
\]
2. Для X = 10.5:
\[
Z_{10.5} = \frac{10.5 - 10}{0.2} = \frac{0.5}{0.2} = 2.5
\]
**Шаг 4: Поиск вероятностей по Z-оценкам**
Теперь нам нужно найти вероятность того, что Z варьируется от -2.5 до 2.5. Это можно сделать, воспользовавшись таблицей стандартного нормального распределения.
Для Z = -2.5, согласно таблице, вероятность P(Z < -2.5) примерно равна 0.0062.
Для Z = 2.5, вероятность P(Z < 2.5) примерно равна 0.9938.
Чтобы найти вероятность между этими двумя Z, вычтем значение для Z = -2.5 из значения для Z = 2.5:
\[
P(-2.5 < Z < 2.5) = P(Z < 2.5) - P(Z < -2.5)
\]
\[
P(-2.5 < Z < 2.5) = 0.9938 - 0.0062 = 0.9876
\]
**Шаг 5: Ответ**
Таким образом, вероятность того, что средний доход 100 случайно выбранных жителей составит от 9,5 до 10,5 тыс. руб., приблизительно равна 0.9876 или 98.76%.
Это ответ на задачу.