CUET Applied Maths के लिए प्रतिचयन, निष्कर्ष और t-परीक्षण
सीखने में लगभग 5 मिनट · 70 प्रश्न
आनुमानिक सांख्यिकी CUET गणित के Section B2 में आती है, Applied Mathematics वाला सेक्शन, जिसे आप Section B1 की जगह Applied Mathematics चुनने पर हल करते हैं। अधिकांश प्रश्न एक परिभाषा या एक छोटी गणना परखते हैं, और t-परीक्षण के साथ क्रांतिक मान सदा छपा होता है। समष्टि और प्रतिदर्श तथा यादृच्छिक और क्रमबद्ध प्रतिचयन से लेकर प्राचल और प्रतिदर्शज, केंद्रीय सीमा प्रमेय, परिकल्पनाओं और एक-प्रतिदर्श t-परीक्षण तक हर विचार यहाँ सीखिए, हल किए गए उदाहरणों, समय बचाने वाले शॉर्टकट और CUET के जालों के साथ, फिर CUET के अपने प्रारूपों में मुफ़्त प्रश्नों का अभ्यास कीजिए, हर प्रश्न पूरे हल के साथ।
एक चाय कंपनी हर पैकेट पर "250 g" छापती है। एक उपभोक्ता समूह देश का हर पैकेट नहीं तौल सकता, इसलिए वह दुकानों से ख़रीदे 25 पैकेट तौलता है और पूछता है कि क्या असली औसत अब भी 250 g हो सकता है। छोटे प्रतिदर्श से पूरी समष्टि को परखना सांख्यिकीय निष्कर्ष है।
समष्टि वह पूरा समूह है जिसके बारे में प्रश्न है, जैसे कंपनी का बनाया हर पैकेट; प्रतिदर्श वह भाग है जिसका वास्तव में अध्ययन होता है, जैसे तौले गए 25 पैकेट। प्रतिदर्श प्रतिनिधिक होता है जब समष्टि के हर भाग को चुने जाने का उचित अवसर मिला हो; अन्यथा वह पक्षपाती है।
सरल यादृच्छिक प्रतिचयन में हर इकाई के चुने जाने का समान अवसर होता है, जैसे लॉटरी में। क्रमबद्ध यादृच्छिक प्रतिचयन में अंतराल k=nN है: पहली k इकाइयों में से एक यादृच्छया चुनी जाती है, फिर उसके बाद हर kवीं इकाई। 900 की सूची से 30 इकाइयाँ लेने के लिए k=30।
प्राचल समष्टि का वर्णन करता है और स्थिर होता है, जैसे समष्टि माध्य μ या मानक विचलन σ। प्रतिदर्शज प्रतिदर्श का वर्णन करता है और प्रतिदर्श-दर-प्रतिदर्श बदलता है, जैसे प्रतिदर्श माध्य xˉ या मानक विचलन s। प्रतिदर्शज प्राचल का अनुमान लगाता है पर शायद ही कभी ठीक उसके बराबर होता है।
केंद्रीय सीमा प्रमेय कहता है कि बड़े प्रतिदर्शों के लिए प्रतिदर्श माध्य xˉ लगभग प्रसामान्य रूप से बँटा होता है, माध्य μ और मानक विचलन nσ के साथ, जिसे मानक त्रुटि कहते हैं, समष्टि का आकार जो भी हो। σ=15 और n=25 पर मानक त्रुटि 515=3 है।
मुख्य बात
मानक त्रुटि n के साथ घटती है, n के साथ नहीं: नौ गुना बड़ा प्रतिदर्श उसे केवल एक-तिहाई तक घटाता है।
शून्य परिकल्पना H0 कहती है कि कोई अंतर नहीं: प्राचल का मान दावा किया गया है, जैसे H0:μ=250। वैकल्पिक परिकल्पना H1 कहती है कि वह भिन्न है; दिशाहीन रूप H1:μ=250 है। परिकल्पनाएँ सदा प्राचलों के बारे में होती हैं, प्रतिदर्श के अपने प्रतिदर्शजों के बारे में कभी नहीं।
परीक्षण या तो H0 को अस्वीकार करता है या अस्वीकार करने में विफल रहता है; वह H0 को कभी सिद्ध नहीं करता। सार्थकता स्तर, प्रायः 5%, वह जोखिम है जो H0 के वास्तव में सही होने पर भी उसे अस्वीकार करने का स्वीकार किया जाता है।
जब प्रतिदर्श छोटा हो और σ अज्ञात हो, तो n−1 स्वातंत्र्य कोटि के साथ t=s/nxˉ−μ निकालिए। यदि ∣t∣ उस स्तर और उन स्वातंत्र्य कोटियों के क्रांतिक मान से बड़ा है, तो H0 अस्वीकार कीजिए; अन्यथा नहीं।
उदाहरण 1 · चाय के पैकेट
25 पैकेटों का औसत भार 247 g है, मानक विचलन 5 g। 5% स्तर पर H0:μ=250 बनाम H1:μ=250 का परीक्षण कीजिए; 24 स्वातंत्र्य कोटि का क्रांतिक मान 2.064 है।
t=5/25247−250=1−3=−3।
∣t∣=3>2.064, इसलिए अंतर संयोग होने के लिए बहुत बड़ा है।
उत्तर
H0 अस्वीकार: पैकेट औसतन 250 g से कम तौलते हैं।
सावधान
क्रांतिक मान से t का आकार मिलाइए, उसका चिह्न नहीं। और दावे से भिन्न प्रतिदर्श माध्य अपने आप में पर्याप्त नहीं: केवल पर्याप्त बड़ा t ही H0 के विरुद्ध जाता है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक प्रधानाचार्य अपने विद्यालय के 1,200 विद्यार्थियों का औसत दैनिक स्क्रीन समय जानना चाहती हैं। वह पूरी नामावली से यादृच्छिक रूप से नाम निकालकर 60 विद्यार्थी चुनती हैं और पाती हैं कि उनका औसत 3.2 घंटे प्रतिदिन है।
प्रधानाचार्य के स्क्रीन-समय अध्ययन में समष्टि क्या है?
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उत्तरD · विद्यालय के सभी 1,200 विद्यार्थी
समष्टि वह पूरा समूह है जिसके बारे में प्रश्न है।
वह अपने विद्यालय के 1,200 विद्यार्थियों के बारे में पूछती हैं।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक प्रधानाचार्य अपने विद्यालय के 1,200 विद्यार्थियों का औसत दैनिक स्क्रीन समय जानना चाहती हैं। वह पूरी नामावली से यादृच्छिक रूप से नाम निकालकर 60 विद्यार्थी चुनती हैं और पाती हैं कि उनका औसत 3.2 घंटे प्रतिदिन है।
प्रधानाचार्य के स्क्रीन-समय अध्ययन में इनमें से कौन-सा प्राचल है?
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उत्तरC · सभी 1,200 विद्यार्थियों का माध्य दैनिक स्क्रीन समय
प्राचल पूरी समष्टि का वर्णन करने वाला मान है।
पूरे विद्यालय का माध्य वही मान है; वह उसे अभी नहीं जानतीं।
ध्यान देने योग्य
60 विद्यार्थियों का माध्य एक प्रतिदर्शज है, प्रतिदर्श से निकाला गया।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक प्रधानाचार्य अपने विद्यालय के 1,200 विद्यार्थियों का औसत दैनिक स्क्रीन समय जानना चाहती हैं। वह पूरी नामावली से यादृच्छिक रूप से नाम निकालकर 60 विद्यार्थी चुनती हैं और पाती हैं कि उनका औसत 3.2 घंटे प्रतिदिन है।
प्रधानाचार्य को मिले 3.2 घंटों का उपयोग कैसे करना चाहिए?
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उत्तरB · विद्यालय के माध्य स्क्रीन समय के अनुमान के रूप में
यादृच्छिक प्रतिदर्श का प्रतिदर्शज संगत प्राचल का अनुमान देता है।
दूसरा प्रतिदर्श थोड़ा भिन्न माध्य देगा, इसलिए 3.2 घंटे एक अनुमान है, सटीक मान नहीं।
ध्यान देने योग्य
5% का यादृच्छिक प्रतिदर्श अच्छा अनुमान दे सकता है; मायने यह रखता है कि वह यादृच्छिक हो, बड़ा होना नहीं।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक प्रधानाचार्य अपने विद्यालय के 1,200 विद्यार्थियों का औसत दैनिक स्क्रीन समय जानना चाहती हैं। वह पूरी नामावली से यादृच्छिक रूप से नाम निकालकर 60 विद्यार्थी चुनती हैं और पाती हैं कि उनका औसत 3.2 घंटे प्रतिदिन है।
60 विद्यार्थी चुनने के इनमें से किस तरीके से प्रधानाचार्य को अभिनत प्रतिदर्श मिलता?
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उत्तरD · विद्यालय के कंप्यूटर क्लब के 60 सदस्य लेना
प्रतिदर्श अभिनत होता है जब कुछ विद्यार्थियों के चुने जाने की संभावना मापी जाने वाली चीज़ से जुड़े ढंग से अधिक हो।
कंप्यूटर क्लब के सदस्य संभवतः स्क्रीन पर अधिक समय बिताते हैं, इसलिए वे अनुमान ऊपर ले जाते।
ध्यान देने योग्य
हर कक्षा के भीतर यादृच्छिक रूप से निकालना भी यादृच्छिक है; हर विद्यार्थी के चुने जाने का अवसर है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक कोचिंग केंद्र का दावा है कि उसके विद्यार्थी एक मॉक टेस्ट में औसतन 70 से अधिक अंक पाते हैं। उसके 25 विद्यार्थियों के एक यादृच्छिक प्रतिदर्श का माध्य 74 है, मानक विचलन 10 के साथ। 24 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए 5% स्तर पर t का एक-पुच्छीय क्रांतिक मान 1.711 और द्वि-पुच्छीय 2.064 है।
कोचिंग केंद्र के प्रतिदर्श के लिए t-मान क्या है?
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उत्तरC · 2
t=10/2574−70=24।
t=2।
ध्यान देने योग्य
0.4 में केवल s=10 से भाग दिया, मानक त्रुटि 2 से नहीं।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक कोचिंग केंद्र का दावा है कि उसके विद्यार्थी एक मॉक टेस्ट में औसतन 70 से अधिक अंक पाते हैं। उसके 25 विद्यार्थियों के एक यादृच्छिक प्रतिदर्श का माध्य 74 है, मानक विचलन 10 के साथ। 24 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए 5% स्तर पर t का एक-पुच्छीय क्रांतिक मान 1.711 और द्वि-पुच्छीय 2.064 है।
कोचिंग केंद्र के दावे का परीक्षण कौन-सी परिकल्पनाएँ करती हैं?
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उत्तरA · H0:μ=70,H1:μ>70
शून्य परिकल्पना '70 से बेहतर नहीं' की स्थिति है, μ=70।
70 से अधिक का दावा वैकल्पिक है, H1:μ>70, एक दक्षिण-पुच्छीय परीक्षण।
ध्यान देने योग्य
शून्य परिकल्पना में हमेशा बराबर का चिह्न होता है; जिसे सिद्ध करना है वह दावा H1 में जाता है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक कोचिंग केंद्र का दावा है कि उसके विद्यार्थी एक मॉक टेस्ट में औसतन 70 से अधिक अंक पाते हैं। उसके 25 विद्यार्थियों के एक यादृच्छिक प्रतिदर्श का माध्य 74 है, मानक विचलन 10 के साथ। 24 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए 5% स्तर पर t का एक-पुच्छीय क्रांतिक मान 1.711 और द्वि-पुच्छीय 2.064 है।
5% स्तर पर एक-पुच्छीय परीक्षण कोचिंग केंद्र के दावे के बारे में क्या निष्कर्ष देता है?
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उत्तरB · H0 अस्वीकार करें: t=2, 1.711 से ऊपर है, इसलिए आँकड़े दावे का समर्थन करते हैं
दक्षिण-पुच्छीय परीक्षण t की तुलना एक-पुच्छीय क्रांतिक मान 1.711 से करता है।
2>1.711: H0 अस्वीकार करें और मानें कि माध्य 70 से ऊपर है।
ध्यान देने योग्य
2.064 द्वि-पुच्छीय मान है; 'से अधिक' के दावे के लिए केवल एक पूँछ चाहिए।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक कोचिंग केंद्र का दावा है कि उसके विद्यार्थी एक मॉक टेस्ट में औसतन 70 से अधिक अंक पाते हैं। उसके 25 विद्यार्थियों के एक यादृच्छिक प्रतिदर्श का माध्य 74 है, मानक विचलन 10 के साथ। 24 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए 5% स्तर पर t का एक-पुच्छीय क्रांतिक मान 1.711 और द्वि-पुच्छीय 2.064 है।
यदि कोचिंग केंद्र के दावे का परीक्षण 5% स्तर पर द्वि-पुच्छीय किया जाता, तो निष्कर्ष क्या होता?
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उत्तरD · H0 अस्वीकार न करें, क्योंकि t=2, 2.064 से नीचे है
द्वि-पुच्छीय में 5% दोनों पूँछों में बँटता है, इसलिए क्रांतिक मान बढ़कर 2.064 हो जाता है।
t=2<2.064: H0 अस्वीकार न करें। पूँछों का चुनाव निर्णय बदल सकता है।
ध्यान देने योग्य
1.711 एक-पुच्छीय मान है; यह द्वि-पुच्छीय परीक्षण पर लागू नहीं होता।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक बल्ब निर्माता का दावा है कि उसके बल्ब औसतन 1,000 घंटे चलते हैं। 16 बल्बों का एक प्रतिदर्श माध्य 960 घंटे चलता है, मानक विचलन 80 घंटे के साथ। 5% स्तर पर, 15 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए t का द्वि-पुच्छीय क्रांतिक मान 2.131 है।
बल्ब निर्माता के दावे के परीक्षण के लिए शून्य परिकल्पना क्या है?
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उत्तरD · H0:μ=1,000
शून्य परिकल्पना समष्टि माध्य का दावा किया गया मान बताती है।
H0:μ=1,000 घंटे।
ध्यान देने योग्य
परिकल्पना समष्टि माध्य μ के बारे में होती है, प्रतिदर्श माध्य के बारे में नहीं, जो पहले से ज्ञात है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक बल्ब निर्माता का दावा है कि उसके बल्ब औसतन 1,000 घंटे चलते हैं। 16 बल्बों का एक प्रतिदर्श माध्य 960 घंटे चलता है, मानक विचलन 80 घंटे के साथ। 5% स्तर पर, 15 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए t का द्वि-पुच्छीय क्रांतिक मान 2.131 है।
5% स्तर पर बल्ब निर्माता के दावे के बारे में क्या निष्कर्ष निकालना चाहिए?
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उत्तरB · H0 अस्वीकार न करें: ∣t∣=2, 2.131 से कम है
∣t∣=2 और क्रांतिक मान 2.131 है।
2<2.131, इसलिए यह कमी संयोग हो सकती है: दावा अस्वीकार न करें।
ध्यान देने योग्य
दावे से कम प्रतिदर्श माध्य अपने आप में पर्याप्त नहीं; परीक्षण पूछता है कि अंतर संयोग की सीमा से बड़ा है या नहीं।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक बल्ब निर्माता का दावा है कि उसके बल्ब औसतन 1,000 घंटे चलते हैं। 16 बल्बों का एक प्रतिदर्श माध्य 960 घंटे चलता है, मानक विचलन 80 घंटे के साथ। 5% स्तर पर, 15 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए t का द्वि-पुच्छीय क्रांतिक मान 2.131 है।
16 बल्बों के प्रतिदर्श के लिए t-मान क्या है?
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उत्तरC · −2
t=80/16960−1,000=20−40।
t=−2।
ध्यान देने योग्य
−0.5 में केवल s=80 से भाग दिया; मानक त्रुटि 480=20 है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
9 पैकेटों के एक प्रतिदर्श का माध्य भार 106 g और मानक विचलन 6 g है। निर्माता 100 g माध्य का दावा करता है। 5% स्तर पर H0:μ=100 बनाम H1:μ=100 के परीक्षण में, 8 स्वातंत्र्य कोटि के लिए क्रांतिक मान t=2.306 है। निर्णय क्या है?
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उत्तरD · H0 अस्वीकार: माध्य दावे से भिन्न है
t=6/9106−100=26=3।
∣t∣=3>2.306, इसलिए अंतर सार्थक है: H0 अस्वीकार।
ध्यान देने योग्य
निर्णय t के आकार की 2.306 से तुलना पर टिका है, उसके चिह्न पर नहीं।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
16 के एक प्रतिदर्श का माध्य 51.5 और मानक विचलन 6 है। 5% स्तर पर H0:μ=50 बनाम H1:μ=50 के परीक्षण में, 15 स्वातंत्र्य कोटि के लिए क्रांतिक मान t=2.131 है। निर्णय क्या है?
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उत्तरA · H0 अस्वीकार नहीं: आँकड़े दावे से मेल खाते हैं
t=6/1651.5−50=1.51.5=1।
∣t∣=1<2.131: अंतर आसानी से संयोग हो सकता है, इसलिए H0 अस्वीकार नहीं।
ध्यान देने योग्य
50 से भिन्न प्रतिदर्श माध्य संयोग से अपेक्षित है; केवल पर्याप्त बड़ा t ही H0 के विरुद्ध जाता है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
16 के प्रतिदर्श पर 5% स्तर पर H0:μ=50 बनाम H1:μ>50 के परीक्षण में निकाला गया t, 1.9 है। 15 स्वातंत्र्य कोटि के लिए एकपक्षीय क्रांतिक मान 1.753 है। निर्णय क्या है?
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उत्तरD · H0 अस्वीकार: माध्य 50 से अधिक है
H1:μ>50 के लिए H0 तब अस्वीकार करें जब t एकपक्षीय क्रांतिक मान से अधिक हो।
1.9>1.753, इसलिए μ>50 के पक्ष में H0 अस्वीकार करें।
ध्यान देने योग्य
'2' वाला मोटा नियम 5% के द्विपक्षीय परीक्षण का है; एकपक्षीय परीक्षण का अपना, छोटा क्रांतिक मान होता है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
16 बैटरियों का एक प्रतिदर्श औसतन 46 घंटे चलता है, मानक विचलन 4 घंटे के साथ। निर्माता 50 घंटे का दावा करता है। 5% स्तर पर H0:μ=50 बनाम H1:μ=50 के परीक्षण में, 15 स्वातंत्र्य कोटि के लिए क्रांतिक मान t=2.131 है। निर्णय क्या है?
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उत्तरD · H0 अस्वीकार: माध्य दावे से भिन्न है
t=4/1646−50=1−4=−4।
∣t∣=4>2.131: H0 अस्वीकार करें; बैटरियाँ दावे से कम चलती हैं।
ध्यान देने योग्य
द्विपक्षीय परीक्षण में ऋणात्मक t की तुलना उसके आकार, ∣t∣, से होती है।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
16 थैलों के एक प्रतिदर्श का माध्य भार 104 g और मानक विचलन 8 g है। 5% स्तर पर H0:μ=100 बनाम H1:μ=100 के परीक्षण में, 15 स्वातंत्र्य कोटि के लिए क्रांतिक मान t=2.131 है। निर्णय क्या है?
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उत्तरD · H0 अस्वीकार नहीं: आँकड़े दावे से मेल खाते हैं
t=8/16104−100=24=2।
∣t∣=2<2.131, इसलिए अंतर संयोग हो सकता है: H0 अस्वीकार न करें।
ध्यान देने योग्य
100 से भिन्न प्रतिदर्श माध्य अपने आप में पर्याप्त नहीं; उसे पर्याप्त दूर, क्रांतिक मान से आगे, होना चाहिए।
हिंदी में कोई पंक्ति ग़लत लगे तो अंग्रेज़ी वाली ही मानें।
एक बल्ब निर्माता का दावा है कि उसके बल्ब औसतन 1,000 घंटे चलते हैं। 16 बल्बों का एक प्रतिदर्श माध्य 960 घंटे चलता है, मानक विचलन 80 घंटे के साथ। 5% स्तर पर, 15 स्वातंत्र्य कोटियों के लिए t का द्वि-पुच्छीय क्रांतिक मान 2.131 है।
64 बल्बों का बड़ा प्रतिदर्श वही माध्य 960 घंटे और मानक विचलन 80 घंटे देता है। अब t-मान क्या है?
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उत्तरA · −4
मानक त्रुटि =6480=10।
t=10−40=−4: वही अंतर अब संयोग मानना कहीं कठिन है।
ध्यान देने योग्य
−8 में 1680 से भाग दिया, n=64 के लिए n=16 लिया; 64=8 है।
NTA के Mathematics / Applied Mathematics सिलेबस में तीन सेक्शन हैं: Section A1, जिसे हर उम्मीदवार हल करता है, फिर Section B1 (Mathematics) या Section B2 (Applied Mathematics), जिनमें से उम्मीदवार एक हल करता है। हर सेक्शन में यूनिट और विषय दिए हैं, अध्याय नहीं, इसलिए यहाँ के अध्याय हमारे हैं। जो विषय दोनों B सेक्शन में हैं और Section A में भी, उसके प्रश्न एक ही जगह, Section A में हैं।