数学
高校生
解決済み

数1データ分析です。
かれこれ5時間以上、この変量の変換というのに苦戦しています…😭 YouTubeでこれに関する動画をほぼ全てみて、評価がいいものはもう5回以上見ました。なぜか教科書には書いていなかったので、この参考書(青チャート)(写真の1枚目)を読みまくりましたが、理解できません。ちなみにこの前の全てのデータ分析に関しては、全て理解出来て、問題も解けました。
私の理解力が乏しいせいか、問題(写真の2枚目)が全く解けません。公式を丸暗記するのはよくないと思うので、丸暗記しようとは一切していません。

どなたか私の理解を助けてください😭😭
絶対に諦めたくは無いです、どんな助け方でもいいです、ほんの少しでもいいですので助けてください🙇‍♀️🙇‍♀️

心優しい方、至急お願いします🙇‍♀️🙏

生本事項 283 変量の変換 ロ し, =ネー%o 変量*のデータの平均を 標準偏差を 。 なる変民々のデータの平価を本を とすす (*。 cは定数) で定めら 誠 に Sz る。 ① 平均の変換 ャーcg 十a (な 計り の 分散・禁準信送の変換 了 分散は s“ーc*s2 ("=さ) 標準偏差は *=lels (s ) な のあとし< 工到玉癌 ,則列員Y吾 自 提 1 ニテtc(Zu寺2e十……二ん)二(0寺%上……十%o)} i z個 ーcX (ね26二…ーオみ。)二ao ーcgみ十%o ニテ(Gーのキ(aージサト……(2 ーテ(ca直す(cgx) (ZsOP… 圭((c土x%)一(cg填x%)】 =人c(ーの(の…+cf(計の 三cs2 ように, 関係式ァcz によって変量 を別の変量 x に変えることを 変量の変換 う。 変量の変換 /王 っ において, ゎニィ, c一sz と誠⑳g 標準化に関連する値の中で, 代表的なものとして 偏差値 があげられる。 教科の試験を受けた場合 各教科の平均点が異なることが多いため, 得点のみで教科 実力の差を見極めることは難しい。このようなとき, 信差値を用いれば各教科の平 が異なっていても教科間の実力の差が比較しやすくなる。 記モの信差信 ? は 平均値テ と標準偏差 を用いて, 次のように定義される。 EE を様準化し, 更に変換したものが > となっている。 のたと人搬| ーー"ー1 (*>0) このをャの 標準化 という。
ーーィ 0 。変時を変換 したときの平均値・分油 EAN 0 keがseー12 であるどま天開 ァがァデ21, 2 ついて, 平均値 多 \ 変量ヶのデー 新しい変量ャのデータに き次の式によって得られる 。 を求めよ。 ei 維人太半は小数第 2 位を四捨五入して, 小 ょだし, 73 =173とし 標準信差は小数第 2f Me で求めよ。 -3z 。 (③⑳ =ー2c2半国語0 (1) ャデテャー5 (2) ッデ3% (3) ッニー2% ル と 天)(、 指針> < 〉 は定数とする。 変量々 のデータから ッーgz填りらによって新しい変量ッのデータ られるとき, *。ャのデータの平均値をそれぞれァ, , 分散をそれぞれ ss 標語 をそれぞれs:。 sy とすると 1① ーーgx十ら の② .,s,gs ③ s,テ|gls: N が成り立つ。この①, ②, ③ を利用すればよい。 補足 上の①, ② は, ヵ.283 基本事項 由 の cz十xo において, ァ を, cをZZを x*o をのにおき換えたものである。 放 千 ①⑪ ッッニャー5三21一5三16 SS ゅー1 Xsx王273 王3.5 42x1.73=3.46 ⑫ アー3ヶ三3X21三63 s三32Xs2ー9X12三108 ふ三35x一3X273 =673 10.4 36X1.73ニ10.38 G) ャニー2x十3ニー2X21寺8ニー39 syニー(一2)s2ー4 X12三48 ゅー| 一2|s。ニ2X2 3 =43 ニ6.9 4x1.73三6.92 @ ッミ2 La 用敵 ⑮)のは(の59 29清還放28491 2 倍であぁるが, (①)の3518 坦療記 ニー 四捨五入された値のため, @ ッ (273) 12 の s。 を Sn 273 3.5X2三7.0 1273語N2加8 と したら間違い。 情攻 (4)は変量々を標準化したものである。
数1

回答

✨ ベストアンサー ✨

どこから説明したらよいか判断するために、質問します。
データxが変量uを用いてu=(x-x0)/cすなわちx=cu+x0と表せるとき、
xの平均=c×uの平均+x0と表せ、また、xの分散=c^2×yの分散と表せることは理解しましたか?(一枚目の画像のこと)

分からなければ質問してください

頑張る人

回答本当にありがとうございます🙇‍♀️&ごめんなさい、さっぱりわかりません😭
数式が並びすぎて、何が何かさっぱりわかりません😢
5時間以上してこの出来は異常ですよね…😢
YouTubeでもほとんどの方が数式を説明してる感じでした。正直さっぱりわからなくて、為になっている感じは無かったです😭
でも唯一、図などまじえて数式を説明している方が居ました。その方のは全て理解出来ました。だが、いざ青チャート(写真の2枚目)を解いてみようとしたけど、1問目からさっぱり分からなかったです…💦
一応理解したことをざっくりまとめました…少なすぎですよね…😭
助けてくれると本当に有難いです🙇‍♀️🙇‍♀️

たこ焼き

とりあえず、平均だけ
後で、続き説明しますね

分からなければ遠慮なく質問してください

頑張る人

本当に本当にありがとうございます🙇‍♀️
なんとなく理解出来てきた気がします😭✨
とっても初歩的な質問なのですが、cとx0は定数と書いてあるんですけどなんの定数か(?)とか、意味がわかんないです…cとx0がなんなのかも説明して貰うことは可能でしょうか、。。?😢🙏

たこ焼き

cやx0というのは、意味のあるものではなく、定数です。
例えば、データxが変量uを用いてx=5u+4と表される場合、cは5、x0は4になり、
データxが変量uを用いてx=3u-2と表される場合、cは3、x0は-2になります。

分散の方の説明です。
分からなければ質問してください

たこ焼き

右側の問題
(1)データyは変量xを用いてy=x-5と表せる
 データxが変量uを用いてx=cu+x0と表せるとき、xの平均=c×uの平均+x0と表せ、また、xの分散=c^2×uの分散と表せた。
 このこと(x=cu+x0)と、y=x-5を見比べると同じ形をしている(c=1、x0=-5)から、
 yの平均=c×xの平均+x0と表させる。よって、yの平均=1×21+(-5)=16
 また、yの分散=c^2×xの分散=1^2×12=12
    yの標準偏差=√yの分散=2√3

(2)データyは変量xを用いてy=3xと表せる
 データxが変量uを用いてx=cu+x0と表せるとき、xの平均=c×uの平均+x0と表せ、また、xの分散=c^2×uの分散と表せた。
 このこと(x=cu+x0)と、y=3xを見比べると同じ形をしている(c=3、x0=0)から、
 yの平均=c×xの平均+x0と表させる。よって、yの平均=3×21+0=63
 また、yの分散=c^2×xの分散=3^2×12=108
    yの標準偏差=√yの分散=6√3

(3)データyは変量xを用いてy=-2x+3と表せる
 データxが変量uを用いてx=cu+x0と表せるとき、xの平均=c×uの平均+x0と表せ、また、xの分散=c^2×uの分散と表せた。
 このこと(x=cu+x0)と、y=-2x+3を見比べると同じ形をしている(c=-2、x0=3)から、
 yの平均=c×xの平均+x0と表させる。よって、yの平均=(-2)×21+3=-39
 また、yの分散=c^2×xの分散=(-2)^2×12=48
    yの標準偏差=√yの分散=4√3

(4)データyは変量xを用いてy=(x-21)/2√3と表せる
 データxが変量uを用いてx=cu+x0と表せるとき、xの平均=c×uの平均+x0と表せ、また、xの分散=c^2×uの分散と表せた。
 このこと(x=cu+x0)と、y=(x-21)/2√3を見比べると同じ形をしている(c=1/2√3、x0=-21/2√3)から、
 yの平均=c×xの平均+x0と表させる。よって、yの平均=(1/2√3)×21+(-21/2√3)=0
 また、yの分散=c^2×xの分散=(1/2√3)^2×12=1
    yの標準偏差=√yの分散=1

たこ焼き

分からなければ質問してください
とりあえず、
変量xが変量uを用いてx=cu+x0と表せる、といわれたら、xの平均=c×uの平均+x0と表せ、また、xの分散=c^2×uの分散と表せる、ということをおもいつくことですね

頑張る人

お陰様で隅から隅まで全て完璧に理解出来ました😭😭😭🙏本当にありがとうございます🙇‍♀️感謝しきれないくらい本当にありがとうございます…😢🙏この単元を救ってくれた神です…✨ありがとうございます🙏
理解したことを踏まえて今から問題解いてみます!解けない問題があったらまたここに質問しにこさせてください😅

頑張る人

私の為に長い時間を割いてくださって感謝でいっぱいです😢✨

頑張る人

今、解いてきました。教えてくださったことを見ながらでしたが、全て解けました😭✨✨本当にありがとうございます🙇‍♀️🙏

頑張る人

わかったと思ったらごめんなさい、次のページの変量の変換利用というところにいったら、分からない問題がありました… もし可能であれば、1問また助けて貰ってもいいですか?😅
一応写真貼っときます😅🙏(2)がわかりません…(1)はわかりました!

たこ焼き

u=(x-750)/8より、x=8u+750
データxが変量uを用いてx=cu+x0と表せるとき、xの平均=c×uの平均+x0と表せ、また、xの分散=c^2×uの分散と表せた。
x=8u+750とx=cu+x0を見比べてc=8、x0=750であるから、xの分散=c^2×uの分散
すなわちxの分散=64×uの分散
ということは、xの分散を求めるためには、uの分散がわかればよい。
分散の公式は、2つありましたよね。頑張る人さんが書いた写真の一枚目からわかった公式を使ってもよいし、解答のような公式を使ってもよいです。
uの分散がわかれば、xの分散=64×uの分散より、xの分散がわかりますよね

分からなければ質問してください
質問の解答は明日になります。

頑張る人

すみません!先に寝てしまったみたいです🙇‍♀️
お陰様で、xの分散=64×uの分散までなんとか理解出来ました🙇‍♀️
xの分散を求める為には、uの分散が必要ということで、私が解いてみたらuの分散=811になりました…😅解答をみたところ、表とuのデータの分散は のところが何やってるのかわかりません…💦

たこ焼き

解答の公式を使いましたか?それとも、頑張る人さんが書いた写真の一枚目からわかった公式を使いましたか?

たこ焼き

問題文より、
x=726、814、798、750、742、766、734、702というデータに対してu=(x-750)/8と置く。
すなわち 
x=726の時、u=(x-750)/8=(726-750)/8=-3
x=814の時、u=(x-750)/8=(814-750)/8=8
x=798の時、u=(x-750)/8=(798-750)/8=6
x=750の時、u=(x-750)/8=(750-750)/8=0
x=742の時、u=(x-750)/8=(742-750)/8=-1
x=766の時、u=(x-750)/8=(766-750)/8=2
x=734の時、u=(x-750)/8=(734-750)/8=-2
x=702の時、u=(x-750)/8=(702-750)/8=-6

分散の一般的な公式は
 ①xの分散=偏差の2乗の平均値
      ={(x1-xの平均)^2+(x1-xの平均)^2+・・・+(xn-xの平均)^2}/n
 もしくは、    
 ②xの分散=(x^2のデータの平均値)-(xのデータの平均値)^2

つづく

たこ焼き

公式①を使ってuの分散を求めるには、uの平均値がわかればよい。
uの平均値={(-3)+8+6+0+(-1)+2+(-2)+(-6)}/8=0.5
uの分散は[{(-3)-0.5}^2+(8-0.5)^2+(6-0.5)^2+(0-0.5)^2+{(-1)-0.5}^2+(2-0.5)^2+{(-2)-0.5}^2
          +{(-6)-0.5}^2]/8
    =(12.25+56.25+30.25+0.25+2.25+2.25+6.25+42.25)/8=19
よって、xの分散=8^2×uの分散=64×19=1216

公式②を使う場合
u^2のデータの平均とuのデータの平均がわかればよい。
u^2のデータの平均={(-3)^2+8^2+6^2+0^2+(-1)^2+2^2+(-2)^2+(-6)^2}/8=154/8
uのデータの平均={(-3)+8+6+0+(-1)+2+(-2)+(-6)}/8=4/8
よって、uの分散=(154/8)^2-(4/8)^2=76/4=19
よって、xの分散=8^2×uの分散=64×19=1216

つづく

たこ焼き

(2)別にu=(x-750)/8と置かなくても、xの分散は求められる
 (1)よりxの平均値は754であるから、
 xの分散={(726-754)^2+(814-754)^2+(798-754)^2+(750-754)^2+(742-754)^2+
        (766-754)^2+(734-754)^2+(702-754)^2}/8
     =(784+3600+1936+16+144+144+400+2704)/8=1216
しかし、数が大きくなって大変である。なので、変量xを他の変量(今回は変量u)に置き換えた方がよい。置き換えるときには、下にも書かれているように、仮平均を用いた方がよい。
 

上で送ったように、uの平均値が少数になる場合は公式②を使って分散を求めた方が楽である。平均値が整数の場合はどちらを使ってもそんなに変わらない

以上。分からなければ質問してください

頑張る人

私が書いた写真の一枚目からわかった公式を使いました。
でも回答者さんの解説を反復して読んだらお陰様で理解出来ました🙏
本当に何度も何度も私のために時間を割いてくださってありがとうございます🙇‍♀️🙇‍♀️

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