令和3年度春期 問14 / 80

令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問14

稼働率がxである装置を四つ組み合わせて,図のようなシステムを作ったときの稼働率をƒ(x)とする。区間 0≦x≦1 におけるy=ƒ(x)の傾向を表すグラフはどれか。ここで,破線はy=xのグラフである。

問題の図

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正解:エ

システム構成

  • システムは2つの直列接続を並列に配置しています。
  • 直列接続の稼働率は、それぞれの装置の稼働率を掛け合わせます。
    直列部分の稼働率は「x²」です。
  • 並列接続の稼働率は、少なくとも1つが稼働する確率です。
    並列部分の稼働率は「1 - (1 - x²)²」です。

計算例

仮に x = 0.9 と x = 0.1 で計算してみます。

  • f(0.9)
    f(0.9) = 1 - (1 - 0.9²)²
    = 1 - (1 - 0.81)²
    = 1 - 0.19²
    = 1 - 0.0361
    = 0.9639 (0.9より大きい)

  • f(0.1)
    f(0.1) = 1 - (1 - 0.1²)²
    = 1 - (1 - 0.01)²
    = 1 - 0.99²
    = 1 - 0.9801
    = 0.0199 (0.1より小さい)

グラフの傾向

  • x が小さいときは f(x) < x となり、
  • x が大きいときは f(x) > x となります。

この特性を持つのは エ のグラフです。


答え

エ

出典:令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問14

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