【高校数学B】2月テスト予想問題(記述式)

40問/100点満点

目安:20問正解で偏差値50レベル/21問〜30問が難問/31問〜40問が超難問/40問満点で偏差値65レベル


第1章 基礎確認【20点】

問1【2点】

母平均を推定するとき,標本平均を使う理由を簡単に説明しなさい。

問2【2点】

母標準偏差σ=12,標本の大きさn=36のとき,標本平均の標準偏差を求めなさい。

問3【2点】

母標準偏差σ=10,n=100の標本平均の標準誤差を求めなさい。

問4【2点】

母標準偏差σ=8,n=64,標本平均が50のとき,母平均の95%信頼区間を1.96を用いて求めなさい。

問5【2点】

標本平均が120,母標準偏差が15,n=25のとき,95%信頼区間を1.96で求めなさい。

問6【2点】

95%信頼区間でよく用いる標準正規分布の値を答えなさい。

問7【2点】

信頼区間の幅を狭くするには,標本の大きさnをどうすればよいか。

問8【2点】

母比率pの推定で,標本比率を p̂ とすると,標本比率の標準誤差を式で表しなさい。

問9【2点】

標本比率が0.4,n=100のとき,標準誤差を求めなさい。

問10【2点】

標本比率0.6,n=400の95%信頼区間を1.96で表しなさい。


第2章 標準問題【20点】

問11【2点】

帰無仮説とは何か,簡単に説明しなさい。

問12【2点】

対立仮説とは何か,簡単に説明しなさい。

問13【2点】

有意水準5%とは何を意味するか。

問14【2点】

p値が0.03で有意水準5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

問15【2点】

p値が0.12で有意水準5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

問16【2点】

片側検定と両側検定の違いを簡単に説明しなさい。

問17【2点】

母平均50,母標準偏差10のもとで,n=25の標本平均が54であった。検定統計量Zを求めなさい。

問18【2点】

母平均100,母標準偏差12,n=36,標本平均96のとき,Zを求めなさい。

問19【2点】

標準正規分布で両側5%検定の棄却域を答えなさい。

問20【2点】

標準正規分布で右片側5%検定の棄却域を,1.645を用いて答えなさい。


第3章 難問【30点】

問21【3点】

母比率0.5を仮定し,n=100で標本比率0.6のとき,Zを求めなさい。

問22【3点】

母比率0.3を仮定し,n=400で標本比率0.345のとき,Zを求めなさい。

問23【3点】

第1種の誤りとは何か。

問24【3点】

第2種の誤りとは何か。

問25【3点】

無作為抽出が大切な理由を述べなさい。

問26【3点】

母集団と標本の違いを説明しなさい。

問27【3点】

標本平均の分布がnを大きくすると正規分布に近づくという考え方を何というか。

問28【3点】

n=64で標本標準偏差が16のとき,標本平均の標準誤差を求めなさい。

問29【3点】

95%信頼区間が [48,56] のとき,点推定値と誤差の幅を求めなさい。

問30【3点】

信頼度を95%から99%に上げると,同じ標本では信頼区間の幅はどうなるか。


第4章 超難問【30点】

問31【3点】

標本の大きさを4倍にすると,標準誤差は何倍になるか。

問32【3点】

母標準偏差が既知でない小標本では,正規分布の代わりに何分布を使うことが多いか。

問33【3点】

「有意差がない」とは,「差が絶対にない」と同じ意味か。

問34【3点】

標本平均80,標準誤差2のとき,95%信頼区間を1.96で求めなさい。

問35【3点】

標本比率0.25,n=300の標準誤差を式で表しなさい。

問36【3点】

コインが公平かを調べる検定で,帰無仮説をp=0.5とする。表の割合が極端に大きい場合,どの仮説を疑うか。

問37【3点】

母平均μの95%信頼区間が100±6である。この表現の意味を簡単に述べなさい。

問38【3点】

検定でZ=2.3,両側5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

問39【3点】

検定でZ=-1.2,両側5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

問40【3点】

標本平均の標準誤差が3,95%信頼区間の半幅を1.96で求めなさい。



解答・解説

第1章 基礎確認

問1

問題:母平均を推定するとき,標本平均を使う理由を簡単に説明しなさい。

解答:標本平均の期待値が母平均に等しいから

解説:標本平均は母平均の不偏推定量です。

問2

問題:母標準偏差σ=12,標本の大きさn=36のとき,標本平均の標準偏差を求めなさい。

解答:2

解説:σ/√n=12/6=2です。

問3

問題:母標準偏差σ=10,n=100の標本平均の標準誤差を求めなさい。

解答:1

解説:10/√100=1です。

問4

問題:母標準偏差σ=8,n=64,標本平均が50のとき,母平均の95%信頼区間を1.96を用いて求めなさい。

解答:50±1.96

解説:標準誤差は8/8=1なので,50±1.96です。

問5

問題:標本平均が120,母標準偏差が15,n=25のとき,95%信頼区間を1.96で求めなさい。

解答:120±5.88

解説:標準誤差15/5=3。1.96×3=5.88です。

問6

問題:95%信頼区間でよく用いる標準正規分布の値を答えなさい。

解答:1.96

解説:中央95%をはさむ値として1.96を使います。

問7

問題:信頼区間の幅を狭くするには,標本の大きさnをどうすればよいか。

解答:大きくする

解説:標準誤差はσ/√nなのでnが大きいほど小さくなります。

問8

問題:母比率pの推定で,標本比率を p̂ とすると,標本比率の標準誤差を式で表しなさい。

解答:√(p̂(1-p̂)/n)

解説:母比率が未知のときは標本比率で近似します。

問9

問題:標本比率が0.4,n=100のとき,標準誤差を求めなさい。

解答:√0.0024

解説:√(0.4×0.6/100)=√0.0024です。

問10

問題:標本比率0.6,n=400の95%信頼区間を1.96で表しなさい。

解答:0.6±0.048

解説:標準誤差は√(0.6×0.4/400)=√0.0006≈0.0245。1.96倍で約0.048です。

第2章 標準問題

問11

問題:帰無仮説とは何か,簡単に説明しなさい。

解答:検定でいったん正しいと仮定する主張

解説:差がない・効果がないなど,検定の出発点となる仮説です。

問12

問題:対立仮説とは何か,簡単に説明しなさい。

解答:帰無仮説に対して示したい主張

解説:差がある・効果があるなど,検定で支持したい主張です。

問13

問題:有意水準5%とは何を意味するか。

解答:帰無仮説が正しいのに棄却する誤りを5%まで許す基準

解説:第1種の誤りの確率の上限を表します。

問14

問題:p値が0.03で有意水準5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

解答:棄却する

解説:p値0.03<0.05なので棄却します。

問15

問題:p値が0.12で有意水準5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

解答:棄却しない

解説:0.12>0.05なので棄却できません。

問16

問題:片側検定と両側検定の違いを簡単に説明しなさい。

解答:片側は方向を決め,両側は差の有無だけを見る

解説:大きいか小さいかを指定するか,どちらでも差を見るかの違いです。

問17

問題:母平均50,母標準偏差10のもとで,n=25の標本平均が54であった。検定統計量Zを求めなさい。

解答:2

解説:Z=(54-50)/(10/5)=2です。

問18

問題:母平均100,母標準偏差12,n=36,標本平均96のとき,Zを求めなさい。

解答:-2

解説:標準誤差12/6=2。Z=(96-100)/2=-2です。

問19

問題:標準正規分布で両側5%検定の棄却域を答えなさい。

解答:Z≤-1.96 または Z≥1.96

解説:中央95%の外側が両側5%の棄却域です。

問20

問題:標準正規分布で右片側5%検定の棄却域を,1.645を用いて答えなさい。

解答:Z≥1.645

解説:右側5%点が約1.645です。

第3章 難問

問21

問題:母比率0.5を仮定し,n=100で標本比率0.6のとき,Zを求めなさい。

解答:2

解説:標準誤差√(0.5×0.5/100)=0.05。Z=(0.6-0.5)/0.05=2です。

問22

問題:母比率0.3を仮定し,n=400で標本比率0.345のとき,Zを求めなさい。

解答:約1.96

解説:標準誤差√(0.3×0.7/400)=約0.0229。0.045/0.0229≈1.96です。

問23

問題:第1種の誤りとは何か。

解答:正しい帰無仮説を棄却する誤り

解説:本当は差がないのに差があると判断するような誤りです。

問24

問題:第2種の誤りとは何か。

解答:誤った帰無仮説を棄却しない誤り

解説:本当は差があるのに見逃す誤りです。

問25

問題:無作為抽出が大切な理由を述べなさい。

解答:標本の偏りを小さくするため

解説:偏った標本では母集団を正しく推定しにくくなります。

問26

問題:母集団と標本の違いを説明しなさい。

解答:母集団は調べたい全体,標本はそこから取り出した一部

解説:全体を直接調べにくいとき標本を使います。

問27

問題:標本平均の分布がnを大きくすると正規分布に近づくという考え方を何というか。

解答:中心極限定理

解説:多くの独立な観測の平均は正規分布に近づきます。

問28

問題:n=64で標本標準偏差が16のとき,標本平均の標準誤差を求めなさい。

解答:2

解説:16/√64=2です。

問29

問題:95%信頼区間が [48,56] のとき,点推定値と誤差の幅を求めなさい。

解答:点推定値52,誤差の幅4

解説:中央は(48+56)/2=52,半幅は4です。

問30

問題:信頼度を95%から99%に上げると,同じ標本では信頼区間の幅はどうなるか。

解答:広くなる

解説:より高い確率で含めるため,区間を広く取ります。

第4章 超難問

問31

問題:標本の大きさを4倍にすると,標準誤差は何倍になるか。

解答:1/2倍

解説:標準誤差は1/√nに比例するので,nを4倍にすると半分です。

問32

問題:母標準偏差が既知でない小標本では,正規分布の代わりに何分布を使うことが多いか。

解答:t分布

解説:母分散未知の小標本ではt分布を使います。

問33

問題:「有意差がない」とは,「差が絶対にない」と同じ意味か。

解答:同じではない

解説:データから有意と判断できなかっただけで,差がない証明ではありません。

問34

問題:標本平均80,標準誤差2のとき,95%信頼区間を1.96で求めなさい。

解答:80±3.92

解説:1.96×2=3.92です。

問35

問題:標本比率0.25,n=300の標準誤差を式で表しなさい。

解答:√(0.25×0.75/300)

解説:標本比率の標準誤差の式を使います。

問36

問題:コインが公平かを調べる検定で,帰無仮説をp=0.5とする。表の割合が極端に大きい場合,どの仮説を疑うか。

解答:対立仮説

解説:帰無仮説では説明しにくい結果なので対立仮説を考えます。

問37

問題:母平均μの95%信頼区間が100±6である。この表現の意味を簡単に述べなさい。

解答:同じ方法を何度も行うと約95%の区間が母平均を含むという意味

解説:今回の母平均が95%の確率で動くという意味ではありません。

問38

問題:検定でZ=2.3,両側5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

解答:棄却する

解説:2.3>1.96なので棄却域に入ります。

問39

問題:検定でZ=-1.2,両側5%のとき,帰無仮説を棄却するか。

解答:棄却しない

解説:-1.96<Z<1.96なので棄却域に入りません。

問40

問題:標本平均の標準誤差が3,95%信頼区間の半幅を1.96で求めなさい。

解答:5.88

解説:1.96×3=5.88です。