More Related Content
Similar to Add m6-1-chapter2 (20)
More from กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ โรงเรียนอุตรดิตถ์ (20)
Add m6-1-chapter2
- 1. บทที่ 2
การแจกแจงปกติ
(20 ชั่วโมง)
ผลการเรียนรูที่คาดหวัง
1. นําความรูเรื่องคามาตรฐานไปใชในการเปรียบเทียบขอมูล
2. หาพื้นที่ใตเสนโคงปกติและนําความรูเกี่ยวกับพื้นที่ใตเสนโคงปกติไปใชได
ขอเสนอแนะ
1. ความสําคัญของคะแนนมาตรฐาน
คะแนนมาตรฐานจะบอกใหทราบวาคาสังเกตนั้นๆ อยูหางจากคาเฉลี่ยเลขคณิตเปนกี่เทา
ของสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานและอยูในทิศทางใดเมื่อเทียบกับคาเฉลี่ย เนื่องจาก X
Z
−µ
=
σ
คาสังเกตที่มีคามากกวาคาเฉลี่ยจะมีคะแนนมาตรฐานเปนบวกสวนคาสังเกตที่มีคานอยกวา
คาเฉลี่ยเลขคณิตจะมีคะแนนมาตรฐานเปนลบ คาสังเกตที่มีคาเทากับคาเฉลี่ยเลขคณิตพอดีจะมีคะแนนมาตรฐาน
เปนศูนย
สวนใหญแลวเราจะแปลงคาสังเกตหรือหาคะแนนมาตรฐานของคาสังเกตแตละชุดที่มี
การแจกแจงแบบสมมาตรเพื่อใหมีมาตรวัดเดียวกันเนื่องจากคะแนนมาตรฐานเปนคะแนนที่ไมมีหนวย
จากนั้นจึงทําการเปรียบเทียบคาสังเกตโดยพิจารณาจากคะแนนมาตรฐานของคาสังเกตนั้นๆ เชน
เปรียบเทียบสวนสูงของนักเรียนสองคนที่มีอายุตางกันโดยการแปลงสวนสูงของนักเรียนแตละคน
ใหเปนคะแนนมาตรฐานเมื่อเทียบกับคาเฉลี่ยเลขคณิตและสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของนักเรียนใน
กลุมอายุนั้น ๆ คะแนนมาตรฐานของสวนสูงจะบอกใหทราบวานักเรียนแตละคนมีความสูงอยูใน
ตําแหนงใดในการแจกแจงของกลุมนักเรียนอายุเดียวกันนั้น
การแปลงหรือหาคะแนนมาตรฐานเปนการแปลงแบบเชิงเสน (linear transformation)
การแปลงแบบเชิงเสนนี้ไมทําใหการแจกแจงของคาสังเกตกอนและหลังการแปลงเปลี่ยนแปลงไป
และคาเฉลี่ยเลขคณิตและสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของขอมูลหลังการแปลงก็หาไดโดยวิธีงายๆ อนึ่งคาที่ได
จากการแปลงแบบเชิงเสนของขอมูลที่มีการแจกแจงแบบปกติจะยังคงมีการแจกแจงแบบปกติ
นอกจากนี้คะแนนมาตรฐานของการแจกแจงแบบใดๆ ก็ตามที่คํานวณจากขอมูลประชากรทั้งหมด
(กลาวคือใชสูตร i
i
X
Z
−µ
=
σ
เมื่อ i คือ 1, 2, 3, ..., N) คะแนนมาตรฐานนั้นจะมีคาเฉลี่ยเลขคณิต
(µ) เปน 0 และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (σ ) เปน 1 ทําใหไดวาคะแนนมาตรฐานจากขอมูลเดิมที่มีการ
แจกแจงแบบปกติมีคาเฉลี่ยเลขคณิตµ และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน σ ที่มีคาใดๆ จะมีการแจกแจง
แบบปกติที่มีคาเฉลี่ยเลขคณิต µ= 0 และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน σ = 1
- 3. 69
(3) แสดงการแจกแจงทั้งหมด โดยแสดงคา z ที่เปนลบดวย เชน –3.40 เปนตนไป
และคาที่แสดงคือพื้นที่ใตเสนโคงที่เริ่มจาก z = ∞− ถึง คา z ที่ตองการ
3. การแจกแจงของขอมูลมีหลายชนิดการแจกแจงของอายุการใชงานมักมีการแจกแจงแบบอื่นที่ไมใช
แบบปกติ เชน การแจกแจงแบบชี้กําลัง การแจกแจงแบบสม่ําเสมอ
การแจกแจงแบบปกติ (normal) การแจกแจงแบบสม่ําเสมอ (uniform)
การแจกแจงแบบชี้กําลัง (exponential)
- 4. 70
กิจกรรมเสนอแนะ
กิจกรรมที่ 1 คะแนนมาตรฐาน
ใหนักเรียนเก็บขอมูลคะแนนสอบวิชาใดวิชาหนึ่งของทุกคนในหองแปลงคะแนนดิบ
เหลานั้นใหเปนคะแนนมาตรฐานโดยสูตร i
i
X
Z
−µ
=
σ
(หรือใหนักเรียนแตละคนหาคะแนน
มาตรฐานของคะแนนสอบที่ตนเองได โดยผูสอนคํานวณคาเฉลี่ยเลขคณิตและสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
ไวให) จากนั้นใหรวมกันตอบคําถามตอไปนี้
1. มีนักเรียนกี่คนที่ไดคะแนนมาตรฐานเปนบวก คิดเปนรอยละเทาใดของนักเรียนทั้งหมด
และคะแนนมาตรฐานที่เปนบวกนี้หมายความวาอยางไร
2. มีนักเรียนกี่คนที่ไดคะแนนมาตรฐานเปนลบ คิดเปนรอยละเทาใดของนักเรียนทั้งหมด
และคะแนนมาตรฐานที่เปนลบนี้หมายความวาอยางไร
3. ผูที่ไดคะแนนมาตรฐานระหวาง –1 ถึง 1 มีกี่คน คิดเปนรอยละเทาใดของทั้งหมด
และผูที่ไดคะแนนในชวงนี้หมายความวาอยางไร
4. ตีความหมายคะแนนมาตรฐานของนักเรียนแตละคน
5. หาคาเฉลี่ยเลขคณิต (µ) และหาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (σ ) ของคะแนนมาตรฐาน
ของนักเรียนทั้งหอง (ใหใชสูตรที่คํานวณจากขอมูลระดับประชากร) สังเกตคาเฉลี่ยเลขคณิตและสวน
เบี่ยงเบนมาตรฐานของคะแนนมาตรฐานวามีคาเฉลี่ยเลขคณิตเปนศูนยและสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
เปนหนึ่งหรือไม
แนวคิดในการทํากิจกรรมนี้ หากนักเรียนในหองมีจํานวนมากพอและการแจกแจงของคะแนน
สอบคอนขางสมมาตรหรือใกลเคียงกับการแจกแจงแบบปกติ ผูที่ไดคะแนนมาตรฐานเปนบวกและ
ลบจะมีพอๆ กัน หรือรอยละ 50 ของนักเรียนทั้งหมด (ถามีการแจกแจงเปนแบบปกติจริง) ผูที่มี
คะแนนมาตรฐานอยูระหวาง –1 ถึง 1 ควรมีประมาณ รอยละ 68 อยางไรก็ตามไมวาการแจกแจง
ของคะแนนสอบจะเปนอยางไร คาเฉลี่ยเลขคณิตของคะแนนมาตรฐานจะตองเปนศูนยและสวนเบี่ยง
เบนมาตรฐานของคะแนนมาตรฐานตองเปนหนึ่งเสมอ
หมายเหตุ คาสของ Zi ขางตน อาจเรียกไดหลายชื่อ เชน คะแนน z (z score) หรือคา z (z value)
หรือคะแนนมาตรฐาน (standard score) หรือ คามาตรฐาน ซึ่งเปนชื่อกลาง ๆ ใชไดทั่วไป
ไมวาคาของ xi จะเปนคะแนนหรือไมเปนคะแนน เชนอาจเปนน้ําหนักตัว หรือ ราคา
สินคา ฯลฯ
กิจกรรมที่ 2 รูปกราฟของการแจกแจงแบบปกติ
หากนักเรียนสามารถเขาถึงอินเทอรเน็ตได ใหคนและศึกษารูปการแจกแจงแบบปกติที่มี
คาเฉลี่ยเลขคณิตตางๆ และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานตางๆ เปรียบเทียบกับการแจกแจงแบบปกติ
มาตรฐานที่มีคาเฉลี่ยเลขคณิตเปนศูนยและสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานเปนหนึ่ง
เว็บไซตที่แนะนํา ซึ่งมีภาพเคลื่อนไหวแสดงรูปรางของการแจกแจงแบบปกติตางๆ รวมทั้ง
ความสัมพันธกับฟงกชันของการแจกแจงแบบปกติเมื่อกําหนดคาเฉลี่ยเลขคณิตและสวนเบี่ยงเบน
- 5. 71
มาตรฐานไดแก http://davidmlane.com/hyperstat/normal_distribution.html แลวคลิกที่ Flash Demo by
Juha Puranen ภายใตหัวขอ Other Sites หรือไปที่ http://noppa5.pc.helsinki.fi/koe/flash/flash.html โดย
ตรง ไปที่หัวขอ Distributions จากนั้นเลือก Normal distribution
กิจกรรมที่ 3 (เพิ่มเติมในกรณีที่มีเวลาพิเศษ)
ใหนักเรียนลองหาพื้นที่ใตเสนโคงปกติมาตรฐาน กรณีที่มีตารางแจกแจงความนาจะเปนสะสม
แบบตางๆ ตามที่เสนอไวในขอเสนอแนะ
การประเมินผล
เนื่องจากในการเรียนการสอนเรื่อง การแจกแจงแบบปกติ ใหความสําคัญกับการนําความรู
เรื่องคามาตรฐานไปใชในการเปรียบเทียบขอมูล และการหาพื้นที่ใตเสนโคงปกติและนําความรูเกี่ยวกับ
พื้นที่ใตเสนโคงปกติไปใชได ดังนั้นในการประเมินผลผูสอนอาจประเมินจากแบบฝกหัด ขอสอบที่
เนนการนําความรูเรื่องคามาตรฐานไปใชในการเปรียบเทียบขอมูล ความหมายของคามาตรฐานที่
คํานวณได ความสัมพันธระหวางคะแนนดิบและคะแนนมาตรฐาน และการหาพื้นที่ใตเสนโคงปกติ
นอกจากนั้นอาจประเมินผลโดยพิจารณาจากกิจกรรมกลุมที่ใหคํานวณคะแนนมาตรฐาน
ความหมายของคาที่ได และการหาพื้นที่ใตเสนโคงปกติมาตรฐานกรณีที่มีตารางแจกแจงความนาจะเปน
สะสมแบบตางๆ หากมีเวลาในการสอนเพิ่มเติมเกี่ยวกับตารางเหลานี้
ตัวอยางแบบทดสอบประจําบท
1. สมมุติวา คะแนนทดสอบ IQ สําหรับผูที่มีอายุระหวาง 20 ถึง 34 ป มีการแจกแจงที่
ประมาณไดวาเปนแบบปกติที่มีคาเฉลี่ยเลขคณิต (µ) 110 และ สวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (σ ) 25
1.1 จะมีรอยละเทาใดของผูที่อยูในชวงอายุนี้ที่มีคะแนน IQ มากกวา 160
1.2 รอยละ 95 ของผูที่มีอายุในชวงนี้ ซึ่งเปนรอยละที่อยูชวงกลางของการแจกแจงมี
คะแนน IQ อยูระหวางคาใด
2. ถาเด็กหญิงคนหนึ่งสอบ SAT วิชาคณิตศาสตรได 680 คะแนน สมมุติวาคะแนนสอบ
SAT นี้มีการแจกแจงแบบปกติที่มีคาเฉลี่ยเลขคณิต 500 คะแนน และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
100 คะแนน และถาเด็กชายคนหนึ่งทําคะแนนสอบ ACT วิชาคณิตศาสตรได 27 คะแนน สมมุติ
วาคะแนนสอบ ACT นี้มีการแจกแจงแบบปกติที่มีคาเฉลี่ยเลขคณิต 18 คะแนน และสวนเบี่ยงเบน
มาตรฐาน 6 คะแนน ถาการทดสอบทั้งสองแบบวัดความสามารถ เชิงคณิตศาสตรแบบเดียวกัน เด็ก
ชายหรือเด็กหญิงมีคะแนนสอบดีกวากัน
3. จงใชตารางแจกแจงปกติมาตรฐานเขียนรูปและแรเงาพื้นที่ใตโคงเพื่อตอบคําถามตอไปนี้
3.1 พื้นที่ใตโคงที่มีคา z < 2.85
3.2 พื้นที่ใตโคงที่มีคา z > 2.85
- 6. 72
3.3 พื้นที่ใตโคงที่มีคา z > –1.66
3.4 พื้นที่ใตโคงที่มีคา –1.66 < z < 2.85
4. สมมุติวาความกวางของศีรษะของผูขับขี่มอเตอรไซตรับจางมีการแจกแจงแบบปกติที่
มีคาเฉลี่ยเลขคณิต 22.8 นิ้วและสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 1.1 นิ้ว ในการทําหมวกกันน็อคตองทํา
คราวละมากๆ ใหทุกคนใสไดยกเวนผูที่มีความกวางของศีรษะเล็กเกินไป หรือใหญเกินไป กลุมละ 5%
ซึ่งจะตองสั่งเปนพิเศษ อยากทราบวาผูที่มีขนาดศีรษะเทาใดที่จะตองสั่งหมวกกันน็อคเปนพิเศษ
5. เครื่องกดน้ําอัดลมเครื่องหนึ่งไดถูกตั้งไวใหจายน้ําอัดลมโดยเฉลี่ย 7.00 ออนซ ตอถวย
สมมุติวาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของน้ําอัดลมที่จายคือ 0.10 ออนซ และปริมาณน้ําอัดลมที่จายมีการ
แจกแจงแบบปกติจงหา
5.1 เปอรเซ็นตที่เครื่องกดน้ําอัดลมนี้จะจายน้ําอัดลมระหวาง7.10ถึง7.25ออนซ
5.2 เปอรเซ็นตที่เครื่องกดน้ําอัดลมนี้จะจายน้ําอัดลมอยางนอย 7.25 ออนซ
5.3 เปอรเซ็นตที่เครื่องกดน้ําอัดลมนี้จะจายน้ําอัดลมระหวาง6.80ถึง7.25ออนซ
6. ถาฉลากขางกระปองของแฮมที่นําเขามาจากตางประเทศระบุวามีน้ําหนัก 9.00 ปอนด
แตในการตรวจสอบพบวาน้ําหนักที่ซึ่งไดมีการแจกแจงแบบปกติที่มีคาเฉลี่ยเลขคณิต 9.20 ปอนด
และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน0.25ปอนด จงหาวา
6.1 จะมีแฮมบรรจุกระปองที่มีน้ําหนักนอยกวาน้ําหนักที่ระบุไวบนฉลากในสัดสวนเทาใด
6.2 ถาบริษัทที่นําเขาตองการลดสัดสวนของแฮมบรรจุกระปองที่มีน้ําหนักนอยกวาที่
ระบุไวบนฉลากโดยมีทางเลือกสองทางไดแก
วิธีที่ 1 เพิ่มน้ําหนักโดยเฉลี่ยใหเปน 9.25 ปอนดโดยใหสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานมีคาคงเดิม
วิธีที่ 2 ลดสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานเปน 0.15 ปอนดโดยใหน้ําหนักเฉลี่ยมีคาคงเดิม
ทานจะแนะนําใหใชทางเลือกใด
7. ถายอดขายประจําปของนวนิยายเรื่องหนึ่งมีการแจกแจงแบบปกติแตไมทราบคาเฉลี่ย
เลขคณิตและสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน อยางไรก็ตามจากขอมูลที่เก็บมาทราบวารอยละ 40 ของทั้งหมดมี
ยอดขายเกิน 470,000 บาท และรอยละ 10 ของทั้งหมดมียอดขายเกิน 500,000 บาท แลวคาเฉลี่ยเลขคณิต
และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของยอดขายควรมีคาเทาใด
8. ถาคะแนนสอบเชาวปญญาของผูที่มีอายุ 20 ถึง 34 ป และผูที่มีอายุ 60 ถึง 64 ป มีการแจก
แจงปกติโดยประมาณ โดยกลุมที่มีอายุ20ถึง34ป มีคาเฉลี่ยเลขคณิต110คะแนน สวนเบี่ยงเบนมาตร
ฐาน 25คะแนน และกลุมที่มีอายุ 60 ถึง 64 ป มีคาเฉลี่ยเลขคณิต 90 คะแนน สวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 25
คะแนน
นางสาวชวนชื่นมีอายุ 30 ป สอบไดคะแนน 135 คะแนน ในขณะที่นางชวนชมซึ่งเปนแม
มีอายุ 62 ป สอบได 120 คะแนน ใครสอบไดคะแนนดีกวากันเมื่อเปรียบเทียบกับผูสอบในกลุมอายุ
นั้นๆ (รอยละของผูที่ไดคะแนนต่ํากวาชวนชื่นและชวนชมในกลุมอายุนั้นๆ เปนเทาใด)
- 7. 73
9. พื้นที่ใตโคงปกติมาตรฐานตั้งแตควอรไทลที่หนึ่งไปทางดานซายมือมีพื้นที่เทาใด ควอรไทลที่หนึ่ง
และควอรไทลที่สามของการแจกแจงแบบปกติมาตรฐานมีคาเทาใด
เฉลยแบบทดสอบประจําบท
1. 1.1 ประมาณ 2.28 %
1.2 ระหวาง 60 ถึง 160
2. เด็กหญิงมีคะแนนมาตรฐาน 1.8 สวนเด็กชายมีคะแนนมาตรฐาน 1.5 ดังนั้นเด็กหญิงสอบได
คะแนนดีกวาเด็กชาย
3. 3.1 พื้นที่ใตโคงคือ 0.9978
3.2 พื้นที่ใตโคงคือ 0.0022
3.3 พื้นที่ใตโคงคือ 0.9515
3.4 พื้นที่ใตโคงคือ 0.9493
4. ผูที่มีขนาดศีรษะนอกชวง 22.8± 1.81 นิ้ว หรือผูที่มีศีรษะเล็กกวา 21 นิ้ว หรือใหญกวา 24.6 นิ้ว
โดยประมาณจะตองสั่งหมวกกันน็อคเปนพิเศษ
5. 5.1 15.25% (จากคา z เทากับ 1 ถึง 2.5)
5.2 0.62%
5.3 97.10% (จากคา z เทากับ -2 ถึง 2.5)
6. 6.1 รอยละ 21.19
6.2 การเพิ่มน้ําหนักเฉลี่ย ทําใหไดคา z เทากับ –1.00 และใหคาสัดสวนคือ 0.1587
การลดสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานทําใหไดคา z เทากับ –1.33 และใหคาสัดสวนคือ 0.0918
ดังนั้นการลดสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานลงจะเปนทางเลือกที่ดีกวาเพราะทําใหมีสัดสวนของ
แฮมบรรจุกระปองที่มีน้ําหนักต่ํากวามาตรฐานนอยกวา
7. จาก 470,000
0.25
−µ
=
σ
และ 500,000
1.28
−µ
=
σ
ทําใหไดคาเฉลี่ยเทากับ 462,719 บาท
และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานเทากับ 29,126 บาทโดยประมาณ
8. คะแนนมาตรฐานของชวนชื่นคือ 1 ขณะที่คะแนนมาตรฐานของชวนชมคือ 1.2 ดังนั้นแมของ
ชวนชื่นมีคะแนนสัมพัทธที่สูงกวา(แตชวนชื่นมีคะแนนดิบสูงกวา) หรือพิจารณาจากเปอรเช็นไทล
ของชวนชื่นคือ 84 ขณะที่เปอรเซ็นไทลของชวนชมคือ 88.5 โดยประมาณ
9. พื้นที่นับตั้งแตควอรไทลที่หนึ่งไปทางซายมือของการแจกแจงแบบใดๆตองเปน0.2500 ควอรไทล
ที่หนึ่งและควอรไทลที่สามของการแจกแจงแบบปกติมาตรฐานคือ –0.675 และ 0.675 โดย
ประมาณ
- 8. 74
เฉลยแบบฝกหัด 2.1
1. คามาตรฐานของคะแนนสอบวิชาคณิตศาสตรของวิชัยในชั้น ม.3 = 15
7075−
= 3
1
คามาตรฐานของคะแนนสอบวิชาคณิตศาสตรของวิชัยในชั้น ม.4 = 20
8080−
= 0
คามาตรฐานของคะแนนสอบวิชาคณิตศาสตรของวิชัยในชั้น ม.3 สูงกวาคามาตรฐานของ
คะแนนในชั้น ม.4 แสดงวาวิชัยเรียนคณิตศาสตรในชั้น ม.3 ไดดีกวา
2. ถาให µ คือคาเฉลี่ยเลขคณิตจะไดวา 1 = 1.1
12 µ−
µ = 12 – 1.1
µ = 10.9
ดังนั้น คาเฉลี่ยเลขคณิตของเวลาที่ใชในการวิ่งของนักกีฬาทั้งหมดเปน 10.9 วินาที
3. คามาตรฐานของคะแนนสอบวิชาภาษาไทย = 15
8580−
= 3
1−
คามาตรฐานของคะแนนสอบวิชาภาษาอังกฤษ = 20
7560−
= 4
3−
คามาตรฐานของคะแนนสอบวิชาวิทยาศาสตร = 5
6570−
= 1
ดังนั้น จิตราเรียนวิชาวิทยาศาสตรไดดีที่สุด
4. คามาตรฐานของอายุคนงาน 2 = 2
25x−
x = 4 + 25
x = 29
ดังนั้น คนงานที่มีอายุตั้งแต 29 ปขึ้นไป จึงจะมีโอกาสไดรับเลือกเขาเปนคนงานของโรงงานนี้
5. คามาตรฐานของวิชาที่ 1 ของนาย ก = 5
7070−
= 0
คามาตรฐานของวิชาที่ 2 ของนาย ก = 10
7075−
= 2
1
คามาตรฐานของวิชาที่ 3 ของนาย ก = 15
8075−
= 3
1−
- 9. 75
ดังนั้น คามาตรฐานเฉลี่ยของวิชาที่ 1, 2 และ 3 ของนาย ก = 3
3
1
2
10 −+
= 18
1
คามาตรฐานของวิชาที่ 1 ของนางสาว ข = 5
7075−
= 1
คามาตรฐานของวิชาที่ 2 ของนางสาว ข = 10
7050−
= –2
คามาตรฐานของวิชาที่ 3 ของนางสาว ข = 15
8095−
= 1
ดังนั้น คามาตรฐานเฉลี่ยอขงวิชาที่ 1, 2 และ 3 ของนางสาว ข = 3
121 +−
= 0
แตเกณฑของหนวยงานผูสอบคัดเลือกไดจะตองไดคามาตรฐานเฉลี่ยของคะแนนทั้ง 3 วิชา
ไมต่ํากวา 0
ดังนั้น นาย ก และนางสาว ข จะสอบคัดเลือกไดทั้งสองคน
6. ถาคาเฉลี่ยเลขคณิตคือ µ และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน คือ σ จะไดวา 3 = 650 − µ
σ
3µ + σ = 650 (1)
และ 1.9 = 540 − µ
σ
1.9µ + σ = 540 (2)
จาก (1) และ (2) จะได 1.1σ = 110
σ = 100
และ µ = 650 – 300
µ = 350
ดังนั้น คาเฉลี่ยเลขคณิตของคะแนนสอบคือ 350 คะแนน และสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
ของคะแนนสอบคือ 100 คะแนน
7. (1) คามาตรฐานของผูปวยโรคหัวใจในรัฐอลาสกา = 54
28990−
= –3.69
ดังนั้น โรคหัวใจในรัฐอลาสกาจะมีความรุนแรงนอยกวารัฐอื่น ๆ
- 10. 76
(2) คามาตรฐานของผูปวยโรคหัวใจในรัฐคาลิฟอรเนีย = 54
289240−
= –0.91
คามาตรฐานของผูปวยโรคมะเร็งในรัฐคาลิฟอรเนีย = 31
200166−
= –1.10
ดังนั้น ในรัฐคาลิฟอรเนียโรคหัวใจมีความรุนแรงมากกวาโรคมะเร็ง เมื่อเทียบกับที่พบ
ในรัฐอื่น ๆในระดับประเทศ
8. เนื่องจาก zi = ix −µ
σ
(1) 2 = 5
20x−
x = 10 + 20
x = 30
(2) –1 = 3
25x−
x = –3 + 25
x = 22
(3) –1.5 = 10
100x−
x = –15 + 100
x = 85
(4) 2.5 = ( )x 10
0.2
− −
0.5 = x + 10
x = 0.5 – 10
x = –9.5
- 11. 77
เฉลยแบบฝกหัด 2.2
1. (1) ให x เปนคาของขอมูล โดยกําหนดให µ = 400 และ σ = 100
จาก z = x −µ
σ
จะได z = 100
400538−
= 1.38
จากตารางพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.38 เทากับ 0.4162
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติเมื่อ z > 1.38 เทากับ 0.5 – 0.4162 = 0.0838
นั่นคือ มีขอมูล 8.38% ของขอมูลทั้งหมด มีคามากกวา 538
(2) จะได z = 100
400179−
= –2.21
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = –2.21 ถึง z = 0 เทากับ 0.4864
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z > –2.21 เทากับ 0.5 + 0.4865 = 0.9864
นั่นคือ มีขอมูล 98.64% ของขอมูลทั้งหมด มีคามากกวา 179
0 1.38 Z
Z
0-2.21
- 12. 78
(3) จะได z = 100
400356−
= –0.44
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = –0.44 ถึง z = 0 เทากับ 0.1700
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z < –0.44 เทากับ 0.5 – 0.1700 = 0.3300
นั่นคือ มีขอมูล 33% ของขอมูลทั้งหมด มีคานอยกวา 356
(4) จะได z = 100
400621−
= 2.21
จากตารางพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 2.21 เทากับ 0.4864
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปก เมื่อ z < 2.21 เทากับ 0.5 + 0.4864 = 0.9864
นั่นคือ มีขอมูล 98.65% ของขอมูลทั้งหมด มีคานอยกวา 621
0-0.44
Z
Z
0 2.21
- 13. 79
(5) จะได z1 = 100
400318−
= –0.82
z2 = 100
400671−
= 2.71
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 2.71 เทากับ 0.4966
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = –0.82 ถึง z = 0 เทากับ 0.2939
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ –0.82 < z < 2.71 เทากับ 0.4966 + 0.2939 = 0.7905
นั่นคือ มีขอมูล 79.05% ของขอมูลทั้งหมด มีคาระหวาง 318 และ 671
(6) จะได z1 = 100
400484−
= 0.84
z2 = 100
400565−
= 1.65
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.84 เทากับ 0.2995
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.65 เทากับ 0.4505
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ 0.84 < z < 1.65 เทากับ 0.4505 – 0.2995 = 0.1510
นั่นคือ มีขอมูล 15.09% ของขอมูลทั้งหมด มีคาระหวาง 484 และ 565
Z
0-0.82 2.71
Z
0 1.650.84
- 14. 80
(7) จะได z1 = 100
400249−
= –1.51
z2 = 100
400297−
= –1.03
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = –1.51 ถึง z = 0 เทากับ 0.4345
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = –1.03 ถึง z = 0 เทากับ 0.3485
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ –1.51 < z < –1.03 เทากับ 0.4345 – 0.3485 = 0.0860
นั่นคือ มีขอมูล 8.6% ของขอมูลทั้งหมด มีคาระหวาง 249 และ 297
2. (1) ให x เปนน้ําหนักของกาแฟ (กรัม) โดยกําหนด µ = 115.5 และ σ = 0.3
จาก z = x −µ
σ
จะได z1 = 3.0
5.115115−
≈ –1.667
z2 = 3.0
5.1155.115 −
= 0
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.66 เทากับ 0.4515
และ z = 0 ถึง z = 1.67 เทากับ 0.4525
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.667 เทากับ
0.4515 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
01.0
007.0001.0
= 0.4522
Z
0-1.51 -1.03
Z
0-1.667
- 15. 81
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ –1.667 < z < 0 เทากับ 0.4522
นั่นคือ มีขวดกาแฟ 45.22% ของขวดกาแฟทั้งหมด ที่กาแฟในแตละขวดมีน้ําหนัก
ระหวาง 115 กรัม และ 115.5 กรัม
(2) จะได z1 = 3.0
5.1159.114 −
= –2
z2 = 3.0
5.1155.115 −
= 0
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ –2 < z < 0 เทากับ 0.4772
นั่นคือ มีขวดกาแฟ 47.72% ของกาแฟทั้งหมดที่กาแฟในแตละขวดมีน้ําหนักระหวาง
114.9 กรัม และ 115.5 กรัม
(3) จะได z1 = 3.0
5.1152.115 −
= –1
z2 = 3.0
5.1159.115 −
≈ 1.333
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.33 เทากับ 0.4082
และ z = 0 ถึง z = 1.34 เทากับ 0.4099
จะได พื้นที่เสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.333 เทากับ
0.4082 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
01.0
003.00017.0
= 0.4087
Z
0-2
Z
0-1 1.333
- 16. 82
และพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = –1 ถึง z = 0 เทากับ 0.3413
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ –1 < z < 1.333 เทากับ 0.4087 + 0.3413 = 0.75
นั่นคือ มีขวดกาแฟ 75% ของกาแฟทั้งหมดที่กาแฟในแตละขวดมีน้ําหนักระหวาง
115.2 กรัม และ 115.9 กรัม
(4) จะได z1 = 3.0
5.1157.114 −
≈ –2.667
z2 = 3.0
5.115115−
≈ –1.667
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 2.66 เทากับ 0.4961
และ z = 0 ถึง z = 2.67 เทากับ 0.4962
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 2.667 เทากับ 0.4961+0.00007=0.49617
และพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.667 เทากับ 0.4522
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ –2.667 < z < –1.667 เทากับ 0.49617–0.4522 = 0.0440
นั่นคือ มีขวดกาแฟ 4.4% ของกาแฟทั้งหมด ที่กาแฟในแตละขวดมีน้ําหนักระหวาง
114.7 กรัม และ 115 กรัม
(5) จะได z = 3.0
5.1155.115 −
= 0
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z > 0 เทากับ 0.5
นั่นคือ มีขวดกาแฟ 50% ของกาแฟทั้งหมดที่กาแฟในแตละขวดมีน้ําหนักมากกวา
115.5 กรัม
Z
0-2.667 -1.667
Z
0
- 17. 83
(6) จะได z = 3.0
5.115115−
≈ –1.667
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.667 เทากับ 0.4522
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z < –1.667 เทากับ 0.5 – 0.4522 = 0.0478
นั่นคือ มีขวดกาแฟ 4.78% ขวดกาแฟทั้งหมดที่กาแฟในแตละขวดมีน้ําหนักมากกวา
115 กรัม
3. (1) ให x เปนคะแนนสอบของนายไผท โดยกําหนด µ = 64 และ σ = 8
จาก z = x − µ
σ
จะได z = 8
6462−
= –0.25
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = –0.25 ถึง z = 0 เทากับ 0.0987
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z < –0.25 เทากับ 0.5 – 0.0987 = 0.4013
นั่นคือ ตําแหนงเปอรเซ็นไทลของคะแนนไผท คือ 40.13 ในกลุมนักเรียนชาย
Z
0-1.667
Z
0-0.25
- 18. 84
(2) ให x เปนคะแนนสอบของอาภัสรา โดยกําหนด µ = 60 และ σ = 10
จาก z = 10
6073−
= 1.3
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.3 เทากับ 0.4032
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z < 1.3 เทากับ 0.5 + 0.4032 = 0.9032
นั่นคือ ตําแหนงเปอรเซ็นไทลของคะแนนอาภัสรา คือ 90.32 ในกลุมนักเรียนหญิง
คะแนนของอาภัสราในกลุมนักเรียนชาย โดยกําหนด
จะได z = 8
6473−
= 1.125
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.12 เทากับ 0.3686
และ z = 0 ถึง z = 1.13 เทากับ 0.3708
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงระหวาง z = 0 ถึง z = 1.125 เทากับ 0.3686 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
01.0
005.00022.0
= 0.3697
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z < 1.125 เทากับ 0.5 + 0.3697 = 0.8697
นั่นคือ ตําแหนงเปอรเซ็นไทลของคะแนนอาภัสรา คือ 86.97 ในกลุมนักเรียนชาย
Z
0 1.3
Z
0 1.125
- 19. 85
4. (1) ให x เปนคะแนนที่เปนเปอรเซ็นไทลที่ 25
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง P25 เทากับ 0.25
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.2518 คา z เทากับ 0.68
พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.2486 คา z เทากับ 0.67
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.25 คา z เทากับ 0.67 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
0032.0
0014.001.0
≈ 0.6744
จาก z = x − µ
σ
–0.6744 = 12
72x−
x = 72 – 8.0928
x = 63.91
นั่นคือ คะแนน ที่เปนเปอรเซ็นไทลที่ 25 คือ 63.91
(2) ให x เปนคะแนนที่เปนเปอรเซ็นไทลที่ 90
จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง P90 เทากับ 0.90 – 0.5 = 0.4
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.4015 คา z เทากับ 1.29
พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.3997 คา z เทากับ 1.28
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.4 คา z เทากับ 1.28 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
0018.0
0003.001.0
≈ 1.2817
Z
0P25
0.25
Z
0 P90
- 20. 86
จาก 1.2817 = 12
72x−
x = 72 + 15.3804
x = 87.38
นั่นคือ คะแนนที่เปนเปอรเซ็นไทลที่ 90 คือ 87.38
5. ให x เปนความหนาของแผนพลาสติก
จาก z = x −µ
σ
จะได z1 = 0025.0
0625.00595.0 −
= –1.2
z2 = 0025.0
0625.00659.0 −
= 1.36
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.36 เทากับ 0.4131
และจะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.2 เทากับ 0.3849
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ –1.2 < z < 1.36 เทากับ 0.4131 + 0.3849 = 0.7980
นั่นคือ มีแผนพลาสติก 79.8% ของพลาสติกทั้งหมดที่ผลิตไดมีความหนาอยูระหวาง 0.595
เซนติเมตร และ 0.0659 เซนติเมตร
6. เพราะวา 50.04% ของนาฬิกาทั้งหมดที่ผลิตไดมีความคลาดเคลื่อนระหวาง x กับ 0.136
วินาที
จาก z = x −µ
σ
z = 4.0
00.0136.0 −
= 0.34
Z
0-1.2 1.36
- 21. 87
จากตารางพื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.34 เทากับ 0.1331
จากรูป จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติจาก z = 0 ถึง x เทากับ 0.5004 – 0.1331 = 0.3673
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.3686 คา z เทากับ 1.12
พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.3665 คา z เทากับ 1.11
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.3673 คา z เทากับ 1.11 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
0021.0
0008.001.0
≈ 1.1138
จะได –1.1138 = 4.0
00.0x−
x = –0.446
นั่นคือ x เทากับ –0.446 วินาที
7.
จากรูป จะไดพื้นที่ใตเสนโคงปกติจาก x = 11.88 ถึง µ = 12.00 เทากับ 0.5–0.1151 = 0.3849
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.3849 คา z เทากับ 1.20
จาก z = x −µ
σ
–1.20 = 11.88 12.00−
σ
σ = 2.1
12.0
−
−
= 0.1
ดังนั้น ความแปรปรวนของน้ําหนักสุทธิของกระปองบรรจุถั่วที่ผลิตโดยบริษัทนี้เทากับ 0.01
Z
0 0.136X
50.04%
Z
µ = 12.00X = 11.88
- 22. 88
8. (1) กําหนด σ = 3, x = 6 และพื้นที่ใตเสนโคงปกติเทากับ 0.09
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.4099 คา z เทากับ 1.34
พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.4115 คา z เทากับ 1.35
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.09 คา z เทากับ 1.34 + 0.01 0.0001
0.0016
×⎛ ⎞
⎜ ⎟
⎝ ⎠
= 1.3406
จะได –1.3406 = 6
3
−µ
µ = 6 + 4.0218
µ = 10.0218
ดังนั้น คาเฉลี่ยเลขคณิตประมาณ 10.0218 เปนคา a ที่ตองการ
(2) กําหนด µ = 10, x = 12 และพื้นที่ใตเสนโคงปกติเทากับ 0.60
จากรูป พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง µ ถึง x = 12 เทากับ 0.6 – 0.5 = 0.1
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.1026 คา z เทากับ 0.26
พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.0987 คา z เทากับ 0.25
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.1 คา z เทากับ 0.25 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
0039.0
0013.001.0
≈ 0.2533
จะได 0.2533 = 12 10−
σ
σ = 2
0.2533
σ ≈ 7.90
ดังนั้น สวนเบี่ยงเบนมาตรฐานประมาณ 7.90 เปนคา b ที่ตองการ
Z
0X = 6
X = 12µ
0.09
0.41
- 23. 89
(3) กําหนด µ = 10, σ = 2 และพื้นที่ใตเสนโคงปกติเทากับ 0.18
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.1808 คา z เทากับ 0.47
พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.1772 คา z เทากับ 0.46
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติเปน 0.18 คา z เทากับ 0.46 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
0036.0
0028.001.0
= 0.4678
จะได –0.4678 = 2
10x−
x = 10 – 0.9356
x = 9.0644
ดังนั้น คะแนนที่สนใจศึกษาประมาณ 9.06 เปนคา c ที่ตองการ
(4) กําหนด µ = 3, σ = 1 และ x = 2
จะได z = 1
32−
= –1
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติ เมื่อ z < –1 เทากับ 0.5 – 0.3413 = 0.1587
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติของคะแนนที่ต่ํากวา 2 เทากับ 0.1587 เปนคา d ที่ตองการ
X µ
z = –1 µ
- 24. 90
9. (1) ให x เปนคะแนนสอบ SAT โดยกําหนด µ = 505 และ σ = 111
จาก z = x −µ
σ
จะได z1 = 111
505400−
= –0.946
z2 = 111
505600−
= 0.856
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.94 เทากับ 0.3264
พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.95 เทากับ 0.3289
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.946 เทากับ
0.3264 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
01.0
006.00025.0
= 0.3279
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.85 เทากับ 0.3023
พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.86 เทากับ 0.3051
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.856 เทากับ
0.3023 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
01.0
006.00028.0
= 0.30398
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติของคะแนน SAT ที่อยูระหวาง 400 และ 600 เทากับ
0.3279 + 0.30398 = 0.63188
(2) จะได z = 111
505700−
≈ 1.757
Z
-0.946 0 0.856
Z
1.7570
- 25. 91
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.75 เทากับ 0.4599
พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.76 เทากับ 0.4608
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 1.757 เทากับ
0.4599 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
01.0
007.00009.0
= 0.46053
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติของคะแนน SAT ที่มากกวา 700 เทากับ
0.5 – 0.46053 = 0.03947
(3) จะได z = 111
505450−
≈ –0.495
จากตาราง พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.49 เทากับ 0.1879
พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.50 เทากับ 0.1915
จะได พื้นที่ใตเสนโคงปกติระหวาง z = 0 ถึง z = 0.495 เทากับ
0.1879 + ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ×
01.0
005.00036.0
= 0.1897
ดังนั้น พื้นที่ใตเสนโคงปกติของคะแนน SAT ที่นอยกวา 450 เทากับ
0.5 – 0.1897 = 0.3103
Z
-0.495 0