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技術士 基礎科目 令和4年度 Ⅰ-1-3|問題と解説

問題 Ⅰ-1-3

次の記述の、(   )に入る語句として、適切なものはどれか。

ある棒部材に、互いに独立な引張力Faと圧縮力Fbが同時に作用する。引張力Faは平均300N、標準偏差30Nの正規分布に従い、圧縮力Fbは平均200N、標準偏差40Nの正規分布に従う。棒部材の合力が200N以上の引張力となる確率は(   )となる。ただし、平均0、標準偏差1の正規分布で値がz以上となる確率は以下の表により表される。

1 0.2%未満
2 0.2%以上1%未満
3 1%以上5%未満
4 5%以上10%未満
5 10%以上
問題図表
問題図表1

正解と解説

正解:3

解説

引張りを正とした合力F=Fa−Fbが200 N以上となる確率を求める。

1.合力の平均とばらつきを求める

平均は μ=300−200=100 N。独立な差の分散は和なので、

σ2=302+402=2,500 N2

σ=50 N

2.標準化して表を読む

200 Nを標準正規分布の値に直すと、

z=(200−100)/50=2

図の表は上側確率を直接示すので、z=2の欄の2.28%を用いる。1から引き直す必要はない。

求める確率は約2.28%で、1%以上5%未満に含まれる。

関連知識:独立な確率変数の和・差では,平均は加減し,分散は加える。標準偏差そのものを加減しない。

問題・正答の出典:公益社団法人 日本技術士会(公式の過去問題・公式正答)
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。

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