# Nakafa Framework: LLM URL: /id/subject/high-school/12/mathematics/data-analysis-probability/expected-value-of-normal-distribution Source: https://raw.githubusercontent.com/nakafaai/nakafa.com/refs/heads/main/packages/contents/subject/high-school/12/mathematics/data-analysis-probability/expected-value-of-normal-distribution/id.mdx Output docs content for large language models. --- export const metadata = { title: "Nilai Harapan Distribusi Normal", description: "Pahami nilai harapan distribusi normal dengan penjelasan dan contoh jelas. Pelajari mengapa E(X)=μ dan cara menghitung mean dalam soal statistik.", authors: [{ name: "Nabil Akbarazzima Fatih" }], date: "05/26/2025", subject: "Analisis Data dan Peluang", }; ## Konsep Dasar Nilai Harapan Pernahkah kamu bertanya-tanya, jika kita mengambil sampel berulang kali dari distribusi normal, berapa nilai yang paling sering muncul? Atau dengan kata lain, apa nilai tengah yang diharapkan dari distribusi tersebut? Inilah yang disebut **nilai harapan** atau expected value. Dalam konteks distribusi normal, nilai harapan memiliki sifat yang sangat menarik dan sederhana. > Untuk distribusi normal , nilai harapannya selalu sama dengan parameter rata-rata . Secara matematis, kita dapat menuliskan: di mana adalah variabel acak yang mengikuti distribusi normal dan adalah parameter rata-rata dari distribusi tersebut. Mengapa demikian? Mari kita buktikan secara matematis. ## Pembuktian Matematis Nilai harapan suatu variabel acak kontinu didefinisikan sebagai: Untuk distribusi normal, fungsi kepadatan peluangnya adalah: Substitusikan fungsi ini ke dalam rumus nilai harapan: Sekarang, mari kita lakukan substitusi . Maka dan .
Perhatikan bahwa: - **Integral pertama** karena fungsi adalah fungsi ganjil. Artinya, , sehingga ketika diintegralkan pada interval simetris , hasilnya saling meniadakan dan bernilai nol. - **Integral kedua** karena ini adalah integral Gaussian fundamental. Integral ini merupakan luas total di bawah kurva distribusi normal standar, yang selalu bernilai . Maka:
Terbukti bahwa **nilai harapan distribusi normal sama dengan parameter rata-ratanya**. > Untuk setiap distribusi normal , berlaku . Ini berarti kita tidak perlu melakukan integrasi setiap kali menghitung nilai harapan distribusi normal, cukup menggunakan nilai parameter . ## Interpretasi Praktis Hasil pembuktian di atas memberikan pemahaman yang sangat penting: Jika kita memiliki distribusi normal dengan rata-rata dan standar deviasi , maka **nilai harapan** (expected value) dari variabel acak tersebut adalah tepat . Artinya, jika kita mengambil sampel dalam jumlah sangat besar dan menghitung rata-ratanya, hasilnya akan mendekati nilai . **Contoh sederhana:** Jika tinggi badan siswa di sekolahmu terdistribusi normal dengan rata-rata cm, maka nilai harapan tinggi badan siswa yang dipilih secara acak adalah cm. ## Contoh Penerapan **Contoh 1** Misalkan hasil ujian matematika di suatu kelas terdistribusi normal dengan rata-rata dan standar deviasi . Berapakah nilai harapan skor ujian seorang siswa? **Penyelesaian:** Karena distribusi normal memiliki sifat , maka nilai harapan skor ujian adalah: Jadi, nilai harapan skor ujian seorang siswa adalah . **Contoh 2** Berat bayi yang baru lahir di suatu rumah sakit terdistribusi normal dengan rata-rata gram dan standar deviasi gram. Tentukan nilai harapan berat bayi yang akan lahir! **Penyelesaian:** Diketahui gram dan gram. Nilai harapan berat bayi yang akan lahir adalah: ## Latihan 1. Waktu tempuh perjalanan dari rumah ke sekolah terdistribusi normal dengan rata-rata menit dan standar deviasi menit. Tentukan nilai harapan waktu tempuh perjalanan! 2. Suhu udara harian di kota Jakarta selama bulan Juni terdistribusi normal dengan rata-rata dan standar deviasi . Berapa nilai harapan suhu udara pada hari yang dipilih secara acak? 3. Nilai ujian fisika siswa kelas 12 terdistribusi normal dengan rata-rata dan standar deviasi . Jika seorang siswa mengikuti ujian, berapa nilai harapan yang akan diperolehnya? ### Kunci Jawaban 1. **Penyelesaian Soal 1:** Diketahui: menit, menit Karena distribusi normal memiliki sifat , maka: **Jawaban:** Nilai harapan waktu tempuh perjalanan adalah menit. 2. **Penyelesaian Soal 2:** Diketahui: , Menggunakan sifat dasar distribusi normal: **Jawaban:** Nilai harapan suhu udara adalah . 3. **Penyelesaian Soal 3:** Diketahui: , Berdasarkan sifat fundamental distribusi normal: **Jawaban:** Nilai harapan yang akan diperoleh siswa adalah .