数学I|データの分析 ドリル第21回(定着練習)
注意事項
各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。
問題
問題1|四分位数と箱ひげ図
昇順データ 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19 の第1・第2・第3四分位数と四分位範囲を求めなさい。全体の中央値を除いて上下を分けます。
問題2|データの変換
データxの平均が7、分散が2です。\(y=2x+9\)の平均と分散を求めなさい。
問題3|共分散と相関係数
3組のデータ(x,y)が(7,2), (8,4), (9,6)です。共分散と相関係数を求めなさい。
問題4|相関係数の計算
共分散が14、xの標準偏差が14、yの標準偏差が2です。相関係数を求めなさい。
問題5|相関と因果
600人を調べたところ、運動時間と成績に正の相関がありました。これだけで「運動時間を増やせば必ず成績が上がる」と言えますか。理由も書きなさい。
解答・解説
解答1|四分位数と箱ひげ図
中央値は4番目。下の3個と上の3個のそれぞれの中央値を取り、Q₃−Q₁を計算します。
\[
\boxed{Q_1=9,\quad Q_2=13,\quad Q_3=17,\quad IQR=8}
\]
解答2|データの変換
平均は同じ一次変換を受けます。偏差は(c+1)倍なので、分散は(c+1)²倍。平行移動は分散を変えません。
\[
\boxed{\bar y=23,\quad s_y^2=8}
\]
解答3|共分散と相関係数
平均からの偏差はxが−1,0,1、yが−2,0,2。共分散4/3、分散2/3と8/3からr=1です。
\[
\boxed{s_{xy}=\frac43,\quad r=1}
\]
解答4|相関係数の計算
r=共分散/(xの標準偏差×yの標準偏差)に代入します。
\[
\boxed{r=\frac12}
\]
解答5|相関と因果
相関は同時に変動する関係です。学習時間など第三の要因や個人差を検討しなければ、因果関係や『必ず』という断定はできません。
\[
\boxed{\text{言えない}}
\]
復習記録
得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____