$ \gdef\[#1/#2]{\f{#1}{#2}} \gdef\(#1){\left(#1\right)} \gdef\b(#1){\big(#1\big)} \gdef\c(#1){\Big(#1\Big)} \gdef\d(#1){\bigg(#1\bigg)} $

中心極限定理・大数の法則

中心極限定理

母平均 $m$,母分散 $\sigma^2$ の母集団から抽出した大きさ $n$ の標本について,$n$ が大きいとき,標本平均 $\bar{X}$ は近似的に正規分布 $N\c(m,\;\f{\sigma^2}{n})$ に従う。

大数の法則

母平均 $m$ の母集団から抽出した大きさ $n$ の標本について,$n$ が大きくなるに従って,標本平均 $\bar{X}$ の分布は $m$ の近くに集中するようになり,$\bar{X}$ が $m$ に近い値をとる確率は $1$ に近づく。

実験

中心極限定理と大数の法則をサイコロを投げて確かめます。

文字 名前 説明
$N$ 母集団の大きさ サイコロの面数です。
サイコロの目の数 $X$ は $1$ 以上 $N$ 以下の整数値をとります。
$n$ 標本の大きさ 一度に投げるサイコロの個数です。
$n$ 個のサイコロの目がそれぞれ $X_1,X_2,\cdots,X_n$ で,その平均が $\bar{X}$ です。
$F$ 抽出回数 $n$ 個のサイコロを投げる回数です。
下のヒストグラムの総度数になります。

標本の大きさ $n$ をだんだん大きくしてください。

$N=$
$n=$
$F=$

$\bm{\bar{X}}$ の分布

計算

名前
母平均 $m=\[N+1/2]$
母分散 $\sigma^2=\[N^2-1/12]$
母標準偏差 $\sigma=\r{\sigma^2}$
標本平均の平均 $E(\bar{X})=m$
標本平均の分散 $V(\bar{X})=\[\sigma^2/n]$
標本平均の標準偏差 $\sigma(\bar{X})=\r{V(\bar{X})}$