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Mathematics Senior High

この問題の(チ)がどうして②じゃなくて③なのかイマイチ分かりません。 解説お願いします! 書いてある計算とか無視してください

(2) A高校では,この調査の結果を受け,スマートフォンを利用する時間を見直 す取り組みを実施した。 この取り組みを開始してから2年後に,A高校の全校 生徒から生徒400人を無作為に抽出して、前回と同じアンケート調査を行った。 この2回目のアンケートの結果,1人の生徒が1日にスマートフォンでインター ネットを利用する時間は、平均が234分,標準偏差が25分であった。 標本の大きさは400と十分に大きいので、標本の標準偏差を母標準偏差とみな して, A 高校の全校生徒の平均が前回の調査結果である237 分と差があるとい えるかどうかを有意水準 5% で検定する。 まず帰無仮説を「A高校の全校生徒の平均は, タ 。」 とする。 A高校の生徒400人を無作為に抽出したとき 1日にスマートフォンでインター ネットを利用する時間 Yの平均をY とする。 帰無仮説が正しいとすると, 標本 の大きさは400と十分に大きいので, 確率変数 Y は近似的に正規分布に従う。 したがって Z= チュ x-m とすると、確率変数 Z1は近似的に標準正規分布 N(0, 1)に従う。 このとき,棄却域は 25 <ツテト ナニ 239.45 < Y 2-54 であるので,帰無仮説は 〇 これより,A高校の全校生徒の平均は ネ ネ 2370 2,4 23455 239.45 237 2347 2.45 2.39.45 239.41 23445-234 45

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Chemistry Senior High

⑴のイ、オ、キがよくわかりません。

125. 〈緩衝溶液とpH> (改) 次の(1)~(3)の問いに答えよ。 ただし, 酢酸の電離定数Ka は 2.0×10mol/L, アンモ ニアの電離定数 Kb は 1.81×10mol/L, 水のイオン積Kw は 1.0×10-14 (mol/L)? とす る。 -10g10Kb=4.74 として計算せよ。 10g102=0.30, 10g103=0.48 (1) 濃度 0.20mol/Lの酢酸水溶液100mLと, 0.10mol/L 水酸化ナトリウム水溶液 100mLを混合し, 水溶液Aを作った。 水溶液A中には [CH3COOH] [ァ mol/L, [CH3COO] が mol/L 存在する。 従ってこの水溶液の水素イオン濃度 [H+] は ゥ mol/Lとなり,pHはエである。 水溶液Aを純水で10倍に薄めたとき pHはオとなる。 次に, 水溶液A100mLに1.0mol/L 塩酸を1.0mL 加えると [CH3COOH] が mol/L, [CH3COO-] がキ mol/Lとなり, 水素イオン濃度 [H+] はク mol/L, pHはケとなる。 一方,純水100mLに1.0mol/L塩酸を1.0mL加えると, この水溶液のpHは メコとなる。 このように,水溶液Aに塩酸を加えたときのほうがpHの変化は小さい。 ア~ウカク の数値を有効数字2桁で,またエオケ および コ の数値を小数第1位まで求めよ。 〔14 札幌医大 〕 記 (2) (1) の水溶液Aに少量の酸あるいは塩基を加えてもpHはあまり変化しない。この理 由をイオン反応式などを用いて説明せよ。 [16 静岡大 改] (3)はじめに, 1.10mol/Lのアンモニア水を200mLとり 蒸留水で希釈して100mL とした。この希アンモニア水中の水酸化物イオン濃度は約 Amol/L である。こ の希アンモニア水を20.0mLとり,これに0.100mol/Lの塩酸 22.0mL を加えたと ころ, pH約B の緩衝溶液が得られた。 [A]と[B]に当てはまる数値を次の選択肢から選べ A: (ア) 2.0×10 -6 (イ) 4.0×10 -6 (ウ) 3.0×10 -4 (エ) 2.0×10-3 (オ) 4.0×10 -3 B: (ア) 4.3 (イ) 4.7 (ウ) 9.3 (エ) 9.7 (オ) 10.0 〔早稲田大〕

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Chemistry Senior High

化学平衡の問題です。 (3)の問題で水素イオンのモル濃度を求めるのですが、どうして解説にあるように1段目だけ利用するのかがよく分かりません。

思考 342.炭酸の電離二酸化炭素は水に溶解し、炭酸H2CO3となって電離する。この電離 では,次の2段階の電離平衡が成立している。 水の電離による水素イオン濃度は無視で きるものとして,下の各問いに答えよ。 H2CO3 H++HCO3- HCO3-1 H++CO3?- 電離定数 Kaj=4.5×10-7 mol/L8・・・・・・ …………① 電離定数 Ka2=9.0×10-12mol/L······ ② (1) この電離平衡において, 水溶液中の炭酸イオン COのモル濃度 [CO32-]を, 電 離定数 Kal, Ka2, 炭酸のモル濃度 [H2CO3], 水素イオン濃度 [H+] を用いて表せ。 (2) ある温度において, 炭酸 H2CO3 の濃度が2.0×10mol/Lの水溶液を調製した。 この水溶液のpHを小数第1位まで求めよ。 ただし, 上式 ①における炭酸の電離度は 1よりも非常に小さいものとする。 また, Ka2 は Ka に比べて非常に小さく,上式 ② で表される電離は無視できる。 必要ならば, 10g103=0.48を用いよ。 (3)(2)と同じ温度で, 炭酸 H2CO3 の濃度が2.0×10 - 「mol/Lの水溶液を調製した。 こ の水溶液の水素イオン濃度を有効数字2桁で求めよ。 ただし、この場合は,上式① に おける炭酸の電離度が1よりも非常に小さいとは仮定できない。 ( 岡山大 改 )

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Mathematics Undergraduate

確率統計の問題です。かなり難問で詳しく解説いただけると幸いです。

問5次のようなパズルのような問題がある. 問題を簡単にするために1年は365日とする (閏年は考えない). ある工場では人の工員を雇うことにする が,このうちの1人でも誕生日の人がいればその日は休みに, 1人も誕生日の人がいなければ働き、その日は 人数と同じn (単位) の利益を得るものとする。このとき,この工場の1年間の利益は働いた日数 xn にな る.例えばたまたま全員が同じ誕生日の場合は働いた日数=364 なので 364n の年間利益を得る. n人の工員をランダムに雇うとき, すなわち人それぞれの工員の誕生日は独立で一様分布に従うときこの年 間利益は確率変数になるが,その期待値を f(n) とする. この f(n) を最大にする n を求めよ. この問題は一見かなり難しいが以下の設問に沿って解答することにより f(n) を最大にする n とその時の f (n) の値を求めよ. (1) n 人の工員を雇うとき,確率変数 S を1人も誕生日の人がいない日数とするとき f(n) を S (やその期待 値, 分散など) を用いて表せ. (2) i=1,2,...,365を日にちを表すパラメータとする. 確率変数 X を次のように定める 1日に1人も誕生日の人がいなかった場合 Xi = 0日の誕生日の人がいた場合 このときP(X = 1) を求めよ. (3) (2) の設定で S を X を用いて表せ.また E[S] を求めよ. (4) 以上を用いて f(n) を具体的に表せ. (5) (4) で求めた f(n) より f(n+1)-f(n) を考えることで f (n) が最大になる n を求め, f(n) の最大値 (の 近似値)を与えよ.

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