מפעל לנורות LED מייצר נורות בשני קווי ייצור. אורך חיי הנורות (בשעות) מקו הייצור אלפא מתפלג התפלגות נורמלית עם ממוצע μ = 800 שעות וסטיית תקן σ = 40 שעות. אורך חיי הנורות מקו הייצור בטא מתפלג התפלגות נורמלית עם ממוצע μ = 850 שעות וסטיית תקן σ = 100 שעות. בכל קו ייצור מיוצרות 1000 נורות בחודש.
הציגו פתרון
- קו אלפא: המרחק בין 900 ל-μ=800 הוא 100 שעות, וזה שווה ל-100/40 = 2.5 סטיות תקן.
- קו בטא: המרחק בין 900 ל-μ=850 הוא 50 שעות, וזה שווה ל-50/100 = 0.5 סטיות תקן.
תשובה: בקו אלפא: 2.5σ מעל הממוצע. בקו בטא: 0.5σ מעל הממוצע.
הציגו פתרון
- 900 שעות הן μ + 2.5σ בקו אלפא (מסעיף א').
- לפי הגרף שבנוסחאון, האחוז שמעבר ל-2.5σ מעל הממוצע הוא הרצועה הקיצונית ביותר: 0.5%.
תשובה: 0.5%
הציגו פתרון
- 900 שעות הן μ + 0.5σ בקו בטא (מסעיף א').
- האחוז שמעבר ל-0.5σ מעל הממוצע הוא סכום כל הרצועות מלבד הקרובה ביותר לממוצע: 15% + 9% + 5% + 1.5% + 0.5% = 31%.
תשובה: 31%
הציגו פתרון
- קו אלפא: 0.5% · 1000 = 0.005 · 1000 = 5 נורות.
- קו בטא: 31% · 1000 = 0.31 · 1000 = 310 נורות.
- מכיוון ש-310 > 5, בקו בטא יש הרבה יותר נורות שאורך חייהן עולה על 900 שעות.
תשובה: בקו אלפא: 5 נורות. בקו בטא: 310 נורות. בקו בטא יש יותר.
הציגו פתרון
- אמנם הממוצעים קרובים יחסית, אך סטיית התקן של קו בטא (100 שעות) גדולה בהרבה מזו של קו אלפא (40 שעות).
- סטיית תקן גדולה יותר משמעה פיזור רחב יותר של התוצאות סביב הממוצע, ולכן אחוז גדול יותר מנורות קו בטא "מגיע" לערכים גבוהים כמו 900 שעות, למרות שהערך 900 קרוב יחסית לממוצע שלו (רק 0.5σ).
- התוצאה בפועל (0.5% מול 31%, מסעיפים ב'-ג') מוכיחה שהאחוזים רחוקים מאוד מלהיות דומים, ולכן טענת המנהלת אינה נכונה — סטיית התקן, ולא רק הממוצע, קובעת את האחוז.
תשובה: לא צודקת — האחוזים שונים מאוד (0.5% מול 31%) בגלל ההבדל הגדול בסטיות התקן.
חלוקת הנקודות בין הסעיפים היא הערכה פנימית של MathHero — בשאלון הרשמי הניקוד ניתן לשאלה כולה.