Mathematics
高中
已解決

(2)がわかりません
ひとつずつ説明してもらわないとわからないかもです…
まだ習っていないんですがぜひこの機会に理解したいです!

グループ||人数 平均値| 標準偏差 2 右の表は,80人の生徒を A, B, Cの3つのグループ に分け,テストを行ったときの得点の結果をまとめたも のである。以下の 口に当てはまる数値を答えよ。 (1) グループA とBを合わせた60人の得点の平均値はっ |ア点であり, グループBとCを合わせた50人の 得点の平均値は イ]点である。 30 57 15 A 30 60 20 B 20 55 15 C (3-x57+ 3cx6c)÷ 60m 5S.S (3ス604 20x5s) 50. 58 7 F5.s (2 2つのグループB, Cを合わせた50人をグループDとし, グループDの標準偏差を次のよう に求める。ただし, /21 = 4.583 を用いてよい。 グループBの30人の得点の2乗の和を gB, グループCの20人の得点の2乗の和を gc とする。 n個のデータの値 x1, X2, X,の平均値xと分散 s°について 1 s°=-(x,?+ x?++x,)-(x)° すなわち (x,?+ xg?+·…+x,") = s°+(x)° n n が成り立つ(12 ページ Point 5 3)。 これを利用すると, 1 グループBの得点の2乗の平均値について 2 ウ 2 9B 「オ エ 30 グループCの得点の2乗の平均値について 2 2 カ +| キ Ic 三 20 ク となる。 ニ よって,グループDの50人の分散 Sp° は Sp? (9B+gc)-イ 50 1 1 2 = (オ×30+ク 50 ニ |x20)-ケ コ となるから,グループDの標準偏差 Sp を四捨五入して小数第1位まで求めると Sp =Lサ である。 (点) II

解答

✨ 最佳解答 ✨

分散
平均値を中心にして、そこから全てのデータがどれだけ散らばっているかを表す数値のこと
分散=ゼロのとき、全てのデータは一つの値である(散らばりがゼロ)ことを意味する

標準偏差
分散の平方根のうち正の数の値
標準偏差=√(分散)
で表される。こちらもデータの散らばりを表す数値

スクウェア

例題
1,3,6,10,15
この6つのデータの平均(算術平均)と分散を求めなさい
平均=(1+3+6+10+15)÷5=7
分散={(1-7)²+(3-7)²+(6-7)²+(10-7)²+(15-7)²}÷5=(36+16+1+9+64)÷5=126÷5=25.2
このようにして求めた値

そして分散については問題文にある式でも求められる
分散=(1²+3²+6²+10²+15²)÷5-7²=(1+9+36+100+225)÷5-49=371÷5-49=74.2-49=25.2
となり、同じ値であることがわかる

スクウェア

2つ目の分散の式中
(1²+3²+6²+10²+15²) ⇒ 二乗の和
(1²+3²+6²+10²+15²)÷5 ⇒ 二乗の和の平均
を表す

まぐろのおすし

回答ありがとうございます🙇‍♂️
分散の意味はわかるんですけど、どうしてその公式が「分散」っていうものを表しているのかがイマイチわかりません…
それと標準偏差ってなんなんでしょうか…
分散の平方根の正のほう…だから何?そこから何がわかるの?って感じです…

スクウェア

基本的に統計処理の意味は
異なるデータ群の間の比較
にある。
極端に言えば
7,7,7,7,7

5,6,7,8,9
では、平均が同じ7だけども散らばり具合が違う。じゃあどれだけ散らばってんの?というのを示す指標が分散(標準偏差)ということ

スクウェア

で、散らばり具合を数値でって言うけど、どうやったら表されるか?考えたわけ

まず、各データから平均値を引いたら、各データが平均値とどれだけ差があるかがわかるよなってなった(これを偏差と呼ぶ)
(7-7),(7-7),(7-7),(7-7),(7-7)
(5-7),(6-7),(7-7),(8-7),(9-7)
ここで、はたと気づく
まとめるとしたら、合計はどっちもゼロやんかって。これじゃあ意味ないやんかって

スクウェア

そこで
それぞれの偏差を二乗して合計したらええんちゃう?オレ天才やわ

(7-7)²+(7-7)²+(7-7)²+(7-7)²+(7-7)²=0
(5-7)²+(6-7)²+(7-7)²+(8-7)²+(9-7)²=10

これでようやく比べられるね。やったね!

ちゃんちゃん

スクウェア

かいつまんで言うとこんな話があったとかなかったとか

まあ、そんな感じ

まぐろのおすし

なるほど…
でも2乗すると数値は変わってきませんかね?
もしかして散らばり具合を見るだけで、値ではなく数の大小を比べているだけですか?

スクウェア

数値が変わってくることが大事。
分散とは、散らばり具合を見るためだけですよ。基準となるものは標準正規分布と言い、平均=0,分散=1のことで、この「分散=1」と比べることになります
あと
分散はデータ数が多くなるにつれて大きくなっていくので、その平方根(標準偏差=√(分散))をもって数値を小さくすることに役立つ
とか言っている人がいますけど違います

ここら辺りから高校数学の範囲外になるので詳細は割愛しますが、最初に標準偏差があり、ルートを計算することが困難であるため、その二乗である分散で計算を進めるという手法です。(s²が分散という表現からもそういう意図があります)

まぐろのおすし

ありがとうございます!
スッキリしました😄

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