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Elly & Julie

UNIT 17

모비율의 추정

표본에서 특성을 가진 비율 p̂ 으로 모집단의 비율 p 를 짐작해요. n 이 크면 p̂ 은 정규분포 N(p, pq/n) 에 가깝고, p̂ ± 1.96√(p̂q̂/n) 이 신뢰도 95% 의 신뢰구간이에요.

고2어려움 ★★★★★약 80분#모비율#표본비율#신뢰구간#여론조사Claude Opus 5.5 로 씀AI와 함께 씀 · 아직 다시 읽지 않음

이 단원을 마치면

  • 모비율 p 와 표본비율 p̂ = X/n 의 뜻을 알고, X 가 이항분포 B(n, p) 를 따름을 안다.
  • 표본비율의 평균 p, 분산 pq/n 을 구하고, n 이 크면 p̂ 이 근사적으로 N(p, pq/n) 을 따름을 이용한다.
  • 표본비율로 모비율의 신뢰도 95%·99% 의 신뢰구간을 구한다.
  • 신뢰구간의 길이와 필요한 표본의 크기를 구하고, 여론조사의 '오차 범위'를 해석한다.

모비율과 표본비율

이 개념 문제 7개 풀기 →

모집단에서 어떤 특성을 가진 것의 비율을 모비율 pp 라 해요. 크기 nn 인 표본에서 그 특성을 가진 것이 XX 개일 때

p^=Xn\hat{p} = \frac{X}{n}

을 표본비율이라 해요. 표본을 뽑을 때마다 XX 가 달라지므로 p^\hat{p} 은 확률변수예요. 표본을 뽑는 시행이 서로 독립이면(복원추출이거나 모집단이 아주 클 때) XX 는 이항분포 B(n,p)\mathrm{B}(n, p) 를 따라요.

같이 풀어 보기 1표본비율 구하기

어느 지역 주민 400명에게 물었더니 120명이 정책에 찬성했어요. 표본비율을 구하세요.

▸ 풀이 보기

p^=120400=0.3\hat{p} = \dfrac{120}{400} = 0.3

표본비율의 분포 — 평균 p, 분산 pq/n

이 개념 문제 17개 풀기 →

X∼B(n,p)X \sim \mathrm{B}(n, p) 이므로 E(X)=npE(X) = np, V(X)=npqV(X) = npq 이고, p^=1nX\hat{p} = \dfrac{1}{n}X 에 10 단원의 식을 쓰면

E(p^)=pV(p^)=pqn,σ(p^)=pqn\begin{gathered} E(\hat{p}) = p \\ V(\hat{p}) = \frac{pq}{n}, \quad \sigma(\hat{p}) = \sqrt{\frac{pq}{n}} \end{gathered}

예요. 또 nn 이 충분히 크면 XX 가 근사적으로 정규분포를 따르므로 p^\hat{p} 도 근사적으로 정규분포 N(p,pqn)\mathrm{N}\left(p, \dfrac{pq}{n}\right) 을 따라요.

E(p̂) = 1/21/1604/160.256/160.54/160.751/161표본비율 p̂ (n = 4)
동전을 4번 던진 앞면의 비율 p̂ — 평균 1/2, 분산 (1/2 × 1/2) ÷ 4 = 1/16
p̂ ~ N(0.5, 0.05²)0.40.450.50.550.60.1587
찬성률 50% 인 모집단에서 100명에게 물으면 σ(p̂) = √(0.5 × 0.5 ÷ 100) = 0.05 — P(p̂ ≥ 0.55) = P(Z ≥ 1) = 0.1587
같이 풀어 보기 2표본비율의 평균과 표준편차

모비율이 0.2 인 모집단에서 크기 400 인 표본을 뽑을 때 표본비율 p^\hat{p} 의 평균과 표준편차를 구하세요.

▸ 풀이 보기

E(p^)=0.2E(\hat{p}) = 0.2, σ(p^)=0.2×0.8400=0.0004=0.02\sigma(\hat{p}) = \sqrt{\dfrac{0.2 \times 0.8}{400}} = \sqrt{0.0004} = 0.02

같이 풀어 보기 3표본비율의 확률

모비율이 0.2 인 모집단에서 크기 400 인 표본을 뽑을 때 P(p^≥0.24)P(\hat{p} \ge 0.24) 를 어림하세요. (P(0≤Z≤2)=0.4772P(0 \le Z \le 2) = 0.4772)

▸ 풀이 보기

p^\hat{p} 은 근사적으로 N(0.2,0.022)\mathrm{N}(0.2, 0.02^2) 을 따르므로 P(p^≥0.24)≈P(Z≥0.040.02)=P(Z≥2)=0.0228P(\hat{p} \ge 0.24) \approx P\left(Z \ge \dfrac{0.04}{0.02}\right) = P(Z \ge 2) = 0.0228

직접 해 보기

여론조사 흉내 내기

조사한 사람 수 n

0.2880.3250.3630.40.4380.4750.513표본비율 p̂
조사를 하면 표본비율 p̂ 이 쌓여요 · 분홍 곡선 = N(p, pq/n)
p̂ 의 평균 · 표준편차 (이론)0.4 · 0.0245
p̂ 들의 평균—
p 를 품은 구간—

n 을 4배로 하면 p̂ 의 퍼짐(√(pq/n))과 신뢰구간의 길이가 절반이 돼요.

해 볼 것 · p = 0.4, n = 400 에서 '100번 조사'를 누르면 표본비율이 0.4 근처의 종 모양으로 쌓여요. n 을 1600 으로 바꾸면 폭이 절반이 되고, 95% 신뢰구간 대부분(약 95개)이 p 를 품어요.

모비율의 신뢰구간 p̂ ± 1.96√(p̂q̂/n)

이 개념 문제 19개 풀기 →

16 단원과 같은 생각으로 P(∣p^−p∣≤1.96pqn)≈0.95P\left(|\hat{p} - p| \le 1.96\sqrt{\dfrac{pq}{n}}\right) \approx 0.95 예요. 그런데 pp 를 모르므로 표준편차의 pp, qq 자리에 표본비율 p^\hat{p}, q^=1−p^\hat{q} = 1 - \hat{p} 를 넣어요(nn 이 충분히 클 때). 그래서 모비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간은

p^−1.96p^q^n≤p≤p^+1.96p^q^n\hat{p} - 1.96\sqrt{\frac{\hat{p}\hat{q}}{n}} \le p \le \hat{p} + 1.96\sqrt{\frac{\hat{p}\hat{q}}{n}}

이고, 신뢰도 99% 이면 1.96 대신 2.58 을 써요.

같이 풀어 보기 4여론조사의 신뢰구간

100명에게 물었더니 50명이 찬성했어요. 모비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간을 구하세요. (P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

▸ 풀이 보기

p^=0.5\hat{p} = 0.5, 0.5×0.5100=0.05\sqrt{\dfrac{0.5 \times 0.5}{100}} = 0.05, 1.96×0.05=0.0981.96 \times 0.05 = 0.098 이므로 0.402≤p≤0.5980.402 \le p \le 0.598

p̂ = 0.595%0.4020.59899%0.3710.6290.30.40.50.60.7
100명 중 50명 찬성 — 신뢰도 95% 와 99% 의 신뢰구간
같이 풀어 보기 599% 로

400명 중 80명이 찬성했을 때 모비율의 신뢰도 99% 의 신뢰구간을 구하세요. (P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

▸ 풀이 보기

p^=0.2\hat{p} = 0.2, 0.2×0.8400=0.02\sqrt{\dfrac{0.2 \times 0.8}{400}} = 0.02, 2.58×0.02=0.05162.58 \times 0.02 = 0.0516 이므로 0.1484≤p≤0.25160.1484 \le p \le 0.2516

잠깐 퀴즈

모비율의 신뢰구간에서 표준편차 자리에 pp 대신 p^\hat{p} 을 넣는 까닭은?

신뢰구간의 길이와 표본의 크기

이 개념 문제 17개 풀기 →

신뢰구간의 길이는 2kp^q^n2k\sqrt{\dfrac{\hat{p}\hat{q}}{n}} 이에요. 16 단원처럼 nn 을 4배로 하면 길이가 절반이 되고, 신뢰도가 높을수록 길어요. 여론조사의 '오차 범위'는 이 길이의 절반(반지름)이에요. 조사 전에 p^\hat{p} 을 모를 때는 p^q^\hat{p}\hat{q} 이 가장 큰 경우인 p^=12\hat{p} = \dfrac{1}{2} 로 계산해 넉넉한 nn 을 정해요(p^q^≤14\hat{p}\hat{q} \le \dfrac{1}{4}).

p = 0.40.30.40.50.6
찬성률 40% 인 모집단에서 150명씩 15번 조사해 만든 95% 신뢰구간 — 14개가 p 를 품고 1개(분홍 점선)는 놓쳤어요. 반지름은 모두 1.96 × √(0.4 × 0.6 ÷ 150) = 0.0784 로 어림해 그렸어요.
같이 풀어 보기 6조사 인원 정하기

조사 전에는 찬성률을 몰라요. 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 길이가 0.098 이하가 되도록 하려면 적어도 몇 명에게 물어야 할까요? (P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

▸ 풀이 보기

가장 넉넉한 경우 p^=12\hat{p} = \dfrac{1}{2} 로 두면 2×1.96×1/4n=1.96n≤0.0982 \times 1.96 \times \sqrt{\dfrac{1/4}{n}} = \dfrac{1.96}{\sqrt{n}} \le 0.098 이므로 n≥20\sqrt{n} \ge 20, n≥400n \ge 400 — 적어도 400명이에요.

같이 풀어 보기 7오차 범위 읽기

어느 여론조사가 "600명 조사, 지지율 40%, 95% 신뢰수준 오차 범위 ±3.92%p" 라고 발표했어요. 오차 범위가 맞게 계산되었는지 확인하세요.

▸ 풀이 보기

0.4×0.6600=0.0004=0.02\sqrt{\dfrac{0.4 \times 0.6}{600}} = \sqrt{0.0004} = 0.02, 1.96×0.02=0.03921.96 \times 0.02 = 0.0392 — 즉 ±3.92%p 로 맞아요. 신뢰구간은 0.3608≤p≤0.43920.3608 \le p \le 0.4392 예요.

잠깐 퀴즈

같은 조사에서 조사 인원을 4배로 늘리면 오차 범위(신뢰구간의 반지름)는?

이 단원에서 자주 하는 실수
  • 표본비율의 표준편차를 pqn\dfrac{pq}{n} (분산) 으로 쓰기 — pqn\sqrt{\dfrac{pq}{n}} 이에요.
  • 신뢰구간을 구할 때 모르는 pp 를 쓰려 하기 — 표본비율 p^\hat{p} 으로 바꿔 넣어요.
  • 퍼센트와 비율을 섞어 쓰기 — 40% 는 0.4 로 계산해요.
  • 조사 인원을 정할 때 p^\hat{p} 을 모르면 p^=12\hat{p} = \dfrac{1}{2} 로 두는 것을 잊기.

한 장 요약

한 장 요약

  1. 표본비율 p^=Xn\hat{p} = \dfrac{X}{n}, X∼B(n,p)X \sim \mathrm{B}(n, p).
  2. E(p^)=pE(\hat{p}) = p, V(p^)=pqnV(\hat{p}) = \dfrac{pq}{n}, nn 이 크면 p^≈N(p,pqn)\hat{p} \approx \mathrm{N}\left(p, \dfrac{pq}{n}\right).
  3. 신뢰도 95%: p^±1.96p^q^n\hat{p} \pm 1.96\sqrt{\dfrac{\hat{p}\hat{q}}{n}}, 99% 는 2.58.
  4. 길이 2kp^q^n2k\sqrt{\dfrac{\hat{p}\hat{q}}{n}} — nn 이 4배면 절반, p^\hat{p} 을 모르면 12\dfrac{1}{2} 로.

교육과정 · 2022 개정 교육과정 · 확률과 통계 · 통계 · 모비율의 추정 (표본비율의 분포, 신뢰구간)

Practice

문제 풀기 60문제

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  1. 어느 도시 고등학생 500명을 임의추출해 물었더니 175명이 아침을 거른다고 답했어요. 아침을 거르는 학생의 표본비율 p^\hat{p} 을 구하세요.

    답
  2. 모비율 pp 와 표본비율 p^\hat{p} 에 대한 설명으로 옳은 것은?

  3. 모비율이 0.3 인 모집단에서 크기 100 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 의 평균 E(p^)E(\hat{p}) 를 구하세요.

    답
  4. 모비율이 0.5 인 모집단에서 크기 2500 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 의 표준편차 σ(p^)\sigma(\hat{p}) 를 구하세요.

    답
  5. 모비율이 0.2 인 모집단에서 크기 100 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 의 분산 V(p^)V(\hat{p}) 를 구하세요.

    답
  6. 어느 지역 직장인 100명을 임의추출해 물었더니 20명이 자전거로 출근한다고 답했어요. 이 지역 직장인 중 자전거로 출근하는 사람의 비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간 a≤p≤ba \le p \le b 에서 aa 의 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  7. 어느 지역 직장인 100명을 임의추출해 물었더니 20명이 자전거로 출근한다고 답했어요. 이 지역 직장인 중 자전거로 출근하는 사람의 비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간 a≤p≤ba \le p \le b 에서 bb 의 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  8. 같은 신뢰도로 모비율을 추정할 때, 표본비율은 그대로이고 표본의 크기만 4배로 늘리면 신뢰구간의 길이는 어떻게 되나요?

  9. 어느 공장 제품 400개를 임의추출해 검사했더니 360개가 합격품이었어요. 이 공장 제품의 합격률 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 위 끝 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  10. 2500명을 임의추출해 물었더니 1250명이 찬성했어요. 찬성하는 사람의 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 길이를 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  11. 찬성하는 사람의 비율이 0.6 인 모집단에서 400명을 임의추출할 때, 찬성하는 사람 수 XX 의 평균 E(X)E(X) 를 구하세요.

    답
  12. 0≤p^≤10 \le \hat{p} \le 1 일 때 p^(1−p^)\hat{p}(1 - \hat{p}) 의 최댓값을 구하세요. (조사 전에 표본비율을 모를 때 이 값을 써요.)

    답
  13. 어느 도시 시민 900명을 임의추출해 물었더니 90명이 전기차를 가지고 있었어요. 표본비율을 p^\hat{p}, q^=1−p^\hat{q} = 1 - \hat{p} 라 할 때 p^q^900\sqrt{\dfrac{\hat{p}\hat{q}}{900}} 의 값을 구하세요.

    답
  14. 어느 도시 시민 900명을 임의추출해 물었더니 90명이 전기차를 가지고 있었어요. 이 도시 시민 중 전기차를 가진 사람의 비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 아래 끝 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  15. 어느 도시 시민 900명을 임의추출해 물었더니 90명이 전기차를 가지고 있었어요. 이 도시 시민 중 전기차를 가진 사람의 비율 pp 의 신뢰도 99% 의 신뢰구간의 위 끝 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

    답
  16. 모비율이 0.1 인 모집단에서 크기 100 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(0.07≤p^≤0.13)P(0.07 \le \hat{p} \le 0.13) 을 정규분포로 어림하세요.

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    0.50.1915
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    답
  17. 모비율이 0.8 인 모집단에서 크기 64 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 의 분산을 구하세요.

    답
  18. 모비율이 0.25 인 모집단에서 크기 nn 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 의 표준편차가 0.05 였어요. nn 의 값을 구하세요.

    답
  19. 어느 지역 유권자 3600명을 임의추출해 물었더니 360명이 새 정책을 처음 들어 본다고 답했어요. 이 지역 유권자 중 새 정책을 처음 들어 보는 사람의 비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 위 끝 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  20. 조사 전에는 표본비율을 전혀 몰라요. 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 길이가 0.0392 이하가 되도록 하려면 적어도 몇 명을 조사해야 하나요? (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  21. 100명을 임의추출해 물었더니 10명이 찬성했어요. 찬성하는 사람의 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 길이를 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  22. 모비율이 pp 인 모집단에서 크기 nn 인 표본을 복원추출할 때, 표본 중 특성을 가진 것의 개수 XX 가 따르는 분포는? (단, q=1−pq = 1 - p)

  23. 어느 조사에서 모비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간이 0.451≤p≤0.5490.451 \le p \le 0.549 였어요. 이 조사의 표본비율 p^\hat{p} 을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  24. 어느 조사에서 모비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간이 0.451≤p≤0.5490.451 \le p \le 0.549 였어요. 조사한 표본의 크기 nn 을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  25. 표본비율과 신뢰도가 그대로일 때, 모비율의 신뢰구간의 길이를 절반으로 줄이려면 표본의 크기를 몇 배로 늘려야 하나요?

  26. 모비율이 0.2 인 모집단에서 크기 100 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(p^≤0.14)P(\hat{p} \le 0.14) 를 정규분포로 어림하세요.

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    0.50.1915
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    답
  27. 모비율이 0.6 인 모집단에서 크기 150 인 표본을 임의추출할 때, 표본 중 특성을 가진 것의 개수 XX 의 표준편차를 구하세요.

    답
  28. 어느 조사 결과로 구한 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 길이가 0.0784 였어요. 같은 조사 결과로 구한 신뢰도 99% 의 신뢰구간의 길이를 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

    답
  29. 모비율이 0.4 인 모집단에서 크기 600 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(0.37≤p^≤0.45)P(0.37 \le \hat{p} \le 0.45) 를 정규분포로 어림하세요.

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    2.50.4938
    답
  30. 조사 전에는 표본비율을 몰라요. 모비율의 신뢰도 99% 의 신뢰구간의 길이가 0.0258 이하가 되도록 하는 표본의 크기 nn 의 최솟값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

    답
  31. 어느 나라 성인 2100명을 임의추출해 물었더니 630명이 하루 30분 이상 걷는다고 답했어요. 이 나라 성인 중 하루 30분 이상 걷는 사람의 비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 아래 끝 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  32. 모비율이 pp 인 모집단에서 크기 100 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 의 분산이 0.0021 이었어요. pp 의 값을 구하세요. (단, 0<p<0.50 < p < 0.5)

    답
  33. 어느 여론조사가 '지지율 40%, 신뢰도 95% 에서 오차 범위 3.92%p' 라고 발표했어요. 이에 대한 해석으로 옳은 것은?

  34. 어느 도시 고등학생 1200명을 임의추출해 물었더니 300명이 안경을 쓴다고 답했어요. 이 도시 고등학생 중 안경을 쓰는 학생의 비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 위 끝 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  35. 모비율이 0.2 인 모집단에서 크기 4 인 표본을 복원추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 이 0.5 일 확률을 구하세요.

    답
  36. 어느 조사에서 모비율 pp 의 신뢰도 99% 의 신뢰구간이 0.1742≤p≤0.22580.1742 \le p \le 0.2258 이었어요. 조사한 표본의 크기 nn 을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

    답
  37. A 조사에서는 100명 중 50명이, B 조사에서는 400명 중 80명이 찬성했어요. 같은 신뢰도로 모비율의 신뢰구간을 구할 때, A 의 신뢰구간의 길이는 B 의 신뢰구간의 길이의 몇 배인가요?

    답
  38. 지난해 조사에서 어떤 제품의 불량률이 0.1 이었어요. 올해도 표본비율이 0.1 이 나온다고 할 때, 불량률의 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 길이가 0.0392 이하가 되도록 하려면 제품을 적어도 몇 개 검사해야 하나요? (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  39. 모비율이 0.5 인 모집단에서 크기 400 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(p^≥c)=0.0228P(\hat{p} \ge c) = 0.0228 을 만족하는 상수 cc 의 값을 구하세요. (단, 정규분포로 어림한다.)

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    2.50.4938
    답
  40. 모비율이 0.1 인 모집단에서 크기 400 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(0.085≤p^≤0.13)P(0.085 \le \hat{p} \le 0.13) 을 정규분포로 어림하세요.

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    0.50.1915
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    답
  41. 어느 공장 제품 900개를 임의추출해 검사했더니 810개가 정상이었어요. 정상품 비율의 신뢰도 99% 의 신뢰구간의 위 끝 값에서 신뢰도 95% 의 신뢰구간의 위 끝 값을 뺀 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

    답
  42. 어느 조사에서 모비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간이 0.701≤p≤0.7990.701 \le p \le 0.799 였어요. 조사한 표본의 크기 nn 을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  43. 어떤 모집단에서 크기 nn 인 표본을 임의추출할 때, 표본 중 특성을 가진 것의 개수 XX 의 평균이 80, 분산이 64 예요. 표본비율 p^=Xn\hat{p} = \dfrac{X}{n} 에 대하여 P(0.18≤p^≤0.25)P(0.18 \le \hat{p} \le 0.25) 를 정규분포로 어림하세요.

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    0.50.1915
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    2.50.4938
    답
  44. 400명을 조사해 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간을 구했어요. 같은 표본비율이 나온다고 할 때, 사람을 더 조사해 신뢰도 99% 의 신뢰구간의 길이가 처음 신뢰구간의 길이 이하가 되게 하려면 적어도 몇 명을 더 조사해야 하나요? (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

    답
  45. 모비율이 pp 인 모집단에서 크기 nn 인 표본을 임의추출해 표본비율 p^\hat{p} 을 구해요. pp 의 값에 관계없이 P(∣p^−p∣≤0.05)≥0.9544P(|\hat{p} - p| \le 0.05) \ge 0.9544 가 되도록 하는 nn 의 최솟값을 구하세요. (단, 정규분포로 어림한다.)

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    2.50.4938
    답
  46. 같은 모집단에서 1차로 160명을 조사했더니 20명이, 2차로 다른 240명을 조사했더니 20명이 찬성했어요. 두 조사를 합친 400명으로 찬성하는 사람의 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간을 구할 때, 위 끝 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  47. 조사 전에는 표본비율을 몰라요. 모비율의 신뢰도 99% 의 신뢰구간의 길이가 0.02 이하가 되도록 하는 표본의 크기 nn 의 최솟값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

    답
  48. Q48도전④ 신뢰구간의 길이와 표본의 크기서술형 · 스스로 채점

    모비율의 신뢰구간을 구할 때 (1) 표본비율의 표준편차 pqn\sqrt{\dfrac{pq}{n}} 대신 p^q^n\sqrt{\dfrac{\hat{p}\hat{q}}{n}} 을 쓰는 까닭과, (2) 조사 전에 표본의 크기를 정할 때 p^=12\hat{p} = \dfrac{1}{2} 로 두고 계산하는 까닭을 설명하세요.

  49. 모비율이 0.5 인 모집단에서 크기 6 인 표본을 복원추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(0.3<p^<0.7)P(0.3 < \hat{p} < 0.7) 을 정규분포로 어림하지 말고 정확히 구하세요.

    답
  50. 어느 조사에서 nn 명 중 XX 명이 찬성했고, 이 결과로 구한 찬성하는 사람의 모비율의 신뢰도 95% 의 신뢰구간이 0.5216≤p≤0.67840.5216 \le p \le 0.6784 였어요. XX 의 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  51. 모비율의 신뢰구간에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 표본의 크기와 신뢰도가 같을 때, 표본비율이 0.5 에 가까울수록 신뢰구간의 길이가 길다. ㄴ. 같은 조사 결과에서 신뢰도를 높이면 신뢰구간의 길이가 짧아진다. ㄷ. 표본비율과 신뢰도가 같을 때, 표본의 크기를 9배로 하면 신뢰구간의 길이는 13\dfrac{1}{3} 배가 된다.)

  52. 모비율이 0.5 인 모집단에서 크기 nn 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(p^≥0.53)≤0.0228P(\hat{p} \ge 0.53) \le 0.0228 이 되도록 하는 nn 의 최솟값을 구하세요. (단, 정규분포로 어림한다.)

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    2.50.4938
    답
  53. Q53실전 · 2점③ 모비율의 신뢰구간 p̂ ± 1.96√(p̂q̂/n)수능·모의평가 · 모비율의 신뢰구간 · 변형 유형

    어느 도시 유권자 600명을 임의추출해 조사했더니 360명이 후보 A 를 지지했어요. 이 도시 유권자 중 후보 A 를 지지하는 사람의 비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간은? (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

  54. Q54실전 · 3점② 표본비율의 분포 — 평균 p, 분산 pq/n수능·모의평가 · 표본비율의 분포 · 변형 유형

    어느 지역 가구의 20% 가 반려동물을 키운다고 해요. 이 지역 가구 256개를 임의추출할 때, 반려동물을 키우는 가구의 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(0.15≤p^≤0.2375)P(0.15 \le \hat{p} \le 0.2375) 를 정규분포로 어림한 값은?

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    2.50.4938
  55. Q55실전 · 3점④ 신뢰구간의 길이와 표본의 크기수능·모의평가 · 신뢰구간의 길이와 표본의 크기 · 변형 유형

    어느 조사에서 nn 명을 임의추출했더니 표본비율이 0.4 였고, 이 결과로 구한 모비율의 신뢰도 99% 의 신뢰구간의 길이가 0.0516 이었어요. nn 의 값은? (단, P(∣Z∣≤2.58)=0.99P(|Z| \le 2.58) = 0.99)

  56. Q56실전 · 3점③ 모비율의 신뢰구간 p̂ ± 1.96√(p̂q̂/n)계단 6/6수능·모의평가 · 신뢰구간에서 표본 정보 찾기 · 변형 유형

    어느 공장에서 만든 부품 nn 개를 임의추출해 검사했더니 kk 개가 정상이었고, 이 결과로 구한 정상품 비율 pp 의 신뢰도 95% 의 신뢰구간이 0.7608≤p≤0.83920.7608 \le p \le 0.8392 였어요. n+kn + k 의 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

    답
  57. Q57실전 · 3점② 표본비율의 분포 — 평균 p, 분산 pq/n수능·모의평가 · 표본비율의 평균과 분산 · 변형 유형

    모비율이 pp 인 모집단에서 크기 nn 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 E(p^)=0.2E(\hat{p}) = 0.2, E(p^2)=0.0416E(\hat{p}^2) = 0.0416 이에요. nn 의 값을 구하세요.

    답
  58. Q58실전 · 4점② 표본비율의 분포 — 평균 p, 분산 pq/n수능·모의평가 · 표본비율의 확률에서 모비율 찾기 · 변형 유형

    모비율이 pp 인 모집단에서 크기 400 인 표본을 임의추출할 때, 표본비율 p^\hat{p} 에 대하여 P(p^≥0.24)=0.0228P(\hat{p} \ge 0.24) = 0.0228 이에요. 100p100p 의 값을 구하세요. (단, 0<p<0.240 < p < 0.24 이고, 정규분포로 어림한다.)

    zP(0 ≤ Z ≤ z)
    1.00.3413
    1.50.4332
    2.00.4772
    2.50.4938
    답
  59. Q59실전 · 3점④ 신뢰구간의 길이와 표본의 크기계단 6/6수능·모의평가 · 오차 범위와 표본의 크기 · 변형 유형

    어느 여론조사 기관이 지지율을 조사해 '신뢰도 95% 에서 오차 범위 3.1%p 이내' 로 발표하려고 해요. 조사 전에는 지지율을 모를 때, 조사해야 할 사람 수의 최솟값은? (단, 오차 범위는 신뢰구간의 길이의 절반이고, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

  60. Q60실전 · 4점③ 모비율의 신뢰구간 p̂ ± 1.96√(p̂q̂/n)수능·모의평가 · 두 신뢰구간 비교 · 변형 유형

    A 지역 주민 400명 중 80명, B 지역 주민 900명 중 90명이 어떤 서비스를 이용한다고 답했어요. 두 지역의 이용률의 신뢰도 95% 의 신뢰구간을 각각 a1≤pA≤b1a_1 \le p_A \le b_1, a2≤pB≤b2a_2 \le p_B \le b_2 라 할 때, a1−b2a_1 - b_2 의 값을 구하세요. (단, P(∣Z∣≤1.96)=0.95P(|Z| \le 1.96) = 0.95)

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