Давайте разберем задачу поэтапно и подробно.
Дано:
- Общее число студентов: ( N = 5200 )
- Выборка: каждый 10-й студент, то есть выборка состоит из ( n ) студентов.
Рассчитаем размер выборки ( n ):
[
n = \frac{N}{10} = \frac{5200}{10} = 520
]
Это количество выбранных студентов.
Известные параметры выборки:
- Средний балл выборки: ( \bar{U} = 4,23 )
- Среднее квадратическое отклонение выборки: ( \sigma_{\bar{U}} = 0,930 )
Цель:
Определить вероятность того, что истинный средний балл ( \mu ) находится в интервале
[
4,13 \leq \mu \leq 4,33
]
на основе данных выборки.
Шаг 1: Запишем гипотезы и рассчитаем доверительный интервал
Нам нужен доверительный интервал для среднего — так как выборка достаточно большая, можно использовать нормальное распределение.
Доверительный интервал:
[
\bar{U} \pm Z_{\alpha/2} \times \sigma_{\bar{U}}
]
где:
- (\bar{U} = 4,23) — выборочный средний,
- (\sigma_{\bar{U}} = 0,930) — стандартная ошибка среднего,
- (Z_{\alpha/2}) — значение по стандартной нормальной кривой для выбранного доверительного уровня.
Шаг 2: Определим доверительный уровень
Поскольку в условии речь идет о вероятности, то есть нужно найти вероятность, что ( \mu ) (истинное среднее) находится в интервале ([4,13, 4,33]), можно предположить, что вопрос связан с доверительным интервалом.
Давайте вычислим значения Z для границ интервала:
[
Z = \frac{\text{граница} - \bar{U}}{\sigma_{\bar{U}}}
]
Для нижней границы ( 4,13 ):
[
Z_{1} = \frac{4,13 - 4,23}{0,930} = \frac{-0,10}{0,930} \approx -0,1075
]
Для верхней границы ( 4,33 ):
[
Z_{2} = \frac{4,33 - 4,23}{0,930} = \frac{0,10}{0,930} \approx 0,1075
]
Шаг 3: Найдем вероятность
Теперь определим вероятности, соответствующие этим Z-значениям:
[
P(Z \leq 0,1075) \approx 0,5433
]
[
P(Z \leq -0,1075) \approx 1 - 0,5433 = 0,4567
]
Общая вероятность, что ( \mu ) находится в интервале ([4,13, 4,33]):
[
P = P(-0,1075 \leq Z \leq 0,1075) = 0,5433 - 0,4567 = 0,0866
]
Ответ:
Вероятность того, что истинный средний балл не превысит 4,33 и не будет меньше 4,13, приблизительно равна 8,66%.
или в процентах:
[
\boxed{8,66%}
]
Если нужна более точная оценка доверительного уровня (например, 95%), то нужно было бы уточнить уровень доверия, и тогда интервал автоматически задавал бы эту вероятность.
Если есть дополнительные вопросы или требуется рассчет по другому доверительному уровню — сообщите!