סטטיסטיקה מבוא להתפלגות נורמלית

הסבר מלא, דוגמאות פתורות ותרגול.

📖 סטטיסטיקה מבוא להתפלגות נורמלית

📊 מבוא להתפלגות נורמלית

ההתפלגות הנורמלית (Normal Distribution) היא ההתפלגות החשובה ביותר בסטטיסטיקה. היא נקראת גם "עקומת הפעמון" (Bell Curve) או "התפלגות גאוס" על שם המתמטיקאי קרל פרידריך גאוס.

🔔 צורת העקומה

μ μ-σ μ+σ 68% עקומת הפעמון - התפלגות נורמלית

📐 תכונות ההתפלגות הנורמלית

  1. סימטרית סביב הממוצע μ (מיו)
  2. צורת פעמון - עולה עד השיא וממשיכה לרדת
  3. ממוצע = חציון = שכיח (נמצאים באותה נקודה)
  4. אסימפטוטית - העקומה מתקרבת לציר X אך לא נוגעת בו
  5. השטח הכולל מתחת לעקומה = 1 (או 100%)

🎯 הפרמטרים של ההתפלגות

השפעת μ ו-σ על צורת העקומה השפעת μ (הזזה) μ₁ μ₂ שינוי μ מזיז את העקומה השפעת σ (רוחב) σ קטן σ גדול שינוי σ משנה את הרוחב
פרמטר סימון משמעות השפעה על העקומה
ממוצע μ (מיו) מרכז ההתפלגות מיקום העקומה על ציר X
סטיית תקן σ (סיגמא) פיזור הנתונים רוחב/גובה העקומה
סימון: X ~ N(μ, σ²)
"X מתפלג נורמלית עם ממוצע μ ושונות σ²"

📊 כלל 68-95-99.7 (הכלל האמפירי)

68% μ-σ μ+σ μ-2σ μ+2σ μ כלל 68-95-99.7 68% בין μ±σ 95% בין μ±2σ 99.7% בין μ±3σ
דוגמה: גובה גברים בישראל מתפלג נורמלית עם μ=175 ס"מ ו-σ=7 ס"מ.
 
  • 68% מהגברים בגובה 168-182 ס"מ (175±7)
  • 95% מהגברים בגובה 161-189 ס"מ (175±14)
  • 99.7% מהגברים בגובה 154-196 ס"מ (175±21)

🌍 דוגמאות להתפלגות נורמלית בחיים

  • גובה ומשקל של אנשים
  • ציוני IQ ומבחנים סטנדרטיים
  • שגיאות מדידה במעבדה
  • לחץ דם ונתונים רפואיים
  • טמפרטורות יומיות
  • משקל מוצרים בקו ייצור
⚠️ חשוב!
לא כל דבר מתפלג נורמלית! למשל:
• הכנסות (א-סימטריות לימין)
• זמן המתנה (תמיד חיובי)
• מספר ילדים (בדיד, לא רציף)

OpenBook © 2025 © רוית הלפנבאום

 

דוגמאות פתורות

דוגמה 1

🎯 מהי התפלגות נורמלית?
בחר/י את ההגדרה המתאימה ביותר להתפלגות נורמלית.

μ התפלגות נורמלית
הצג פתרון
א התפלגות נורמלית היא התפלגות רציפה בצורת 'פעמון', סימטרית סביב הממוצע, שבה רוב הערכים קרובים לממוצע ומעט ערכים רחוקים ממנו. ✓ נכונה
ב ההתפלגות הנורמלית היא כל טבלה שבה יש אחוזים וסכום האחוזים הוא 100%.
ג ההתפלגות הנורמלית היא כל מצב שבו כל הערכים שווים בדיוק לממוצע.
ד ההתפלגות הנורמלית היא התפלגות שבה כל הערכים אפשריים באותה הסתברות (התפלגות אחידה).

💡 הסבר:

שפה יומיומית:
התפלגות נורמלית היא "עקומת פעמון" – רוב התלמידים נמצאים סביב הממוצע, ומעט מאוד מאוד גבוהים או מאוד נמוכים. הגרף נראה כמו גבעה סימטרית באמצע.

שפה מתמטית:
התפלגות נורמלית היא התפלגות הסתברות רציפה, סימטרית סביב הממוצע μ. הצפיפות הגבוהה ביותר היא סביב μ, וההסתברות יורדת ככל שמתרחקים מהממוצע לשני הצדדים.

לכן התשובה הנכונה היא זו שמתארת עקומת פעמון סימטרית סביב הממוצע.

דוגמה 2

📐 סימטריה בהתפלגות נורמלית:
מה המשמעות של כך שההתפלגות הנורמלית סימטרית סביב הממוצע μ?

הצג פתרון
א הסתברות לקבל ערך שגדול מהממוצע באותה מידה כמו הסתברות לקבל ערך שקטן מהממוצע באותה מידה (באותו מרחק). ✓ נכונה
ב הסתברות לקבל ערך גדול מהממוצע היא תמיד 0.
ג הסתברות לקבל ערך קטן מהממוצע היא תמיד גדולה מהסתברות לקבל ערך גדול מהממוצע.
ד ההתפלגות הנורמלית אינה סימטרית כלל; צד אחד תמיד גבוה יותר.

הסבר יומיומי:
אם התפלגות היא סימטרית, זה אומר שאם נסתכל כמה תלמידים נמצאים 10 נקודות מעל הממוצע – יהיה בערך אותו מספר תלמידים 10 נקודות מתחת לממוצע.

הסבר מתמטי:
בתפלגות נורמלית מסתמנת סימטריה כך ש:
P(X > μ + a) = P(X < μ - a) לכל מרחק a > 0 מהממוצע.

לכן התשובה הנכונה היא שההסתברויות משני הצדדים במרחק שווה מהממוצע זהות.

דוגמה 3

⚖️ מיקום מדדי המרכז:
בהתפלגות נורמלית מושלמת, מה נכון לגבי הממוצע, החציון והשכיח?

הצג פתרון
א הם חופפים – הממוצע, החציון והשכיח שווים זה לזה. ✓ נכונה
ב הממוצע תמיד גדול מהחציון, והחציון גדול מהשכיח.
ג השכיח תמיד גדול מהממוצע, והחציון נמצא ביניהם.
ד אין קשר בין שלושת המדדים – כל אחד במקום אחר.

הסבר יומיומי:
בעקומת פעמון "מושלמת", האמצע של הגבעה, הנקודה שבה הכי הרבה ערכים, והנקודה שמחלקת את התלמידים לשניים – כולן באותו מקום.

הסבר מתמטי:
בתפלגות נורמלית סימטרית, מתקיים:
μ = median = mode כלומר הממוצע, החציון והשכיח שווים זה לזה ונמצאים במרכז ההתפלגות.

תרגול עכשיו

צרו שאלה חדשה אקראית ובדקו את עצמכם.

לחצו על הכפתור כדי לקבל שאלה חדשה.