応用情報技術者 2018年 秋期 午前2 問03
問題文
受験者1,000人の4教科のテスト結果は表のとおりであり、いずれの教科の得点分布も正規分布に従っていたとする。90点以上の得点者が最も多かったと推定できる教科はどれか。

選択肢
ア:A
イ:B(正解)
ウ:C
エ:D
90点以上の得点者が最も多い教科はどれか【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:90点以上の得点者が最も多い教科は「イ: B」である。
- 根拠:正規分布の性質から、平均点と標準偏差を用いて90点以上の得点者割合を計算できる。
- 差がつくポイント:平均点が90点に近く、かつ標準偏差が大きすぎず適度な教科ほど90点以上の割合が高くなる点を理解すること。
正解の理由
90点以上の得点者数を推定するには、各教科の得点分布(正規分布)における90点以上の確率を求める必要があります。
- 教科Bの平均点は60点、標準偏差は15点。
- 90点は平均から 標準偏差上に位置します。
- 正規分布表で 以上の確率は約2.28%。
他の教科と比較すると、教科Bは平均点が低すぎず、標準偏差も大きすぎないため、90点以上の得点者割合が最も多くなります。
特に教科Aは平均45点で標準偏差18点、90点は平均から約2.5標準偏差上で確率がさらに小さくなります。
教科CとDは平均点が高いものの、標準偏差が小さいため90点以上の得点者割合は逆に少なくなります。
したがって、90点以上の得点者が最も多いのは「イ: B」です。
よくある誤解
平均点が高い教科ほど90点以上の得点者が多いと誤解しやすいですが、標準偏差の影響も大きいため単純な平均値比較は誤りです。
解法ステップ
- 各教科の平均点と標準偏差を確認する。
- 90点が平均から何標準偏差離れているかを計算する。
- 正規分布表や標準正規分布の累積分布関数で90点以上の確率を求める。
- それぞれの教科の90点以上の確率を比較する。
- 最も確率が高い教科を選択肢から選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: A
平均45点、標準偏差18点で90点は約2.5標準偏差上。確率は非常に低い。 - イ: B
平均60点、標準偏差15点で90点は2標準偏差上。確率は約2.28%で最も高い。 - ウ: C
平均70点、標準偏差8点で90点は2.5標準偏差上。確率は低い。 - エ: D
平均75点、標準偏差5点で90点は3標準偏差上。確率は非常に低い。
補足コラム
正規分布における標準偏差はデータのばらつきを示し、平均からの距離が大きいほど該当する確率は小さくなります。
90点以上の得点者数を推定する際は、平均点だけでなく標準偏差も必ず考慮しましょう。
90点以上の得点者数を推定する際は、平均点だけでなく標準偏差も必ず考慮しましょう。
FAQ
Q: なぜ平均点が高い教科で90点以上の人数が少ないのですか?
A: 標準偏差が小さいと得点が平均付近に集中し、極端に高い点数を取る人が少なくなるためです。
A: 標準偏差が小さいと得点が平均付近に集中し、極端に高い点数を取る人が少なくなるためです。
Q: 標準偏差が大きいと90点以上の人数は増えますか?
A: 一定の範囲までは増えますが、平均点から遠くなると逆に確率は減少します。
A: 一定の範囲までは増えますが、平均点から遠くなると逆に確率は減少します。
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