大学入試センター試験 2017年(平成29年) 本試 数学ⅠA 第2問 [2] 解説

(1)

⓪~⑥の選択肢をひとつずつ確認しよう。

$X$と$V$の相関図と、$X$と$Y$の相関図を比較すると、後者の点の分布の方が直線に近い。なので、$X$と$Y$の方が相関が強いと考えられるから、誤り。

$X$と$Y$の相関図を見ると、点は傾きが正の直線状に分布している。なので、正の相関が考えられるから、正しい。

$X$と$V$の相関図の$V$が最大の点(図Aの赤い点)は、$X$は最大ではない。なので、誤り。

図A
大学入試センター試験2017年本試 数学ⅠA第2問[2] 解説図A

$Y$と$V$の相関図の$V$が最大の点(図Bの赤い点)は、$Y$は最大ではない。なので、誤り。

図B
大学入試センター試験2017年本試 数学ⅠA第2問[2] 解説図B

$X$と$Y$の相関図の$Y$が最小の点(図Cの赤い点)は、$X$は最小ではない。なので、正しい。

図C
大学入試センター試験2017年本試 数学ⅠA第2問[2] 解説図C

$X$と$V$の相関図の$X$が$80$以上の点(図Dの赤い点)には、$V$が$93$未満のものも含まれる。なので、誤り。

図D
大学入試センター試験2017年本試 数学ⅠA第2問[2] 解説図D

$Y$と$V$の相関図の、$Y$が$55$以上で$V$が$94$以上の範囲(図Eの赤い領域)に点はない。なので、正しい。

図E
大学入試センター試験2017年本試 数学ⅠA第2問[2] 解説図E

以上より、正しいものは①④⑥である。

解答シ:1, ス:4, セ:6 (順不同)

(2)

次は、データの変換と統計量の問題だ。
まずは復習から始めよう。

復習

もとのデータを$\{x_{1}$,$x_{2}$,$x_{3}$,$\cdots$,$x_{n}\}$とし、
平均値が$\overline{x}$ 分散が$s^{2}$ 標準偏差が$s$ とする。
$y=ax+b$($a$,$b$は定数)としてデータ$\{y\}$をつくると、
$\{y_{1}=ax_{1}+b$,
$\{$$ y_{2}=ax_{2}+b$,
$\{$$ y_{3}=ax_{3}+b$,
$\{$$\vdots$
$\{$$ y_{n}=ax_{n}+b\}$
となる。
このとき、$\{y\}$の
平均値は$a\overline{x}+b$ 分散は$a^{2}s^{2}$式B 標準偏差は$|a|s$ となる。

詳しくはこのページ参照。

$X=1.80\times(D-125.0)+60.0$
を変形すると
$X=1.80D+(-125.0\times 1.80+60.0)$式C
なので、復習の式Bから、$X$の分散は$D$の分散の$1.80^{2}$倍である。
$1.80^{2}=3.24$
より、ソは④である。

解答ソ:4

さらに、共分散と相関係数の復習もしておこう。

復習

データ$\{x\}$と$\{y\}$があって。その
共分散が$s_{xy}$ 相関係数が$r_{xy}$ とする。
定数$a$,$b$,$c$,$d$を使って、
$u=ax+b$としてデータ$\{u\}$,
$v=cy+d$としてデータ$\{v\}$
をつくるとき、$\{u\}$と$\{v\}$の
共分散は$ac\cdot s_{xy}$になる。式D 相関係数は
$a$と$c$が同符号のとき、$r_{xy}$で不変。式E
$a$と$c$が異符号のとき、$-r_{xy}$になる。
$b$,$d$は共分散,相関係数には影響がない。

式C,式Dより、$X$と$Y$の共分散は、$D$と$Y$の共分散の1.80倍である。
なので、タは③である。

解答タ:3

また、式C,式Eより、$X$と$Y$の相関係数は、$D$と$Y$の相関係数と変わらない。
なので、チは②である。

解答チ:2

(3)

まず、箱ひげ図の復習から。

復習

大学入試センター試験2017年本試 数学ⅠA第2問[2] 解説図

四分位範囲は、第3四分位数$-$第1四分位数

問題文中に「1回目の$X+Y$の最小値は$108.0$であった」とある。

ヒストグラムを見ると、
Aは最小値が$105$~$110$の階級 Bは最小値が$100$~$105$の階級 なので、Aが1回目であることが分かる。

一方、箱ひげ図を見ると、
aは最小値が$105$~$110$の間 bは最小値が$100$~$105$の間 なので、aが1回目であることが分かる。

よって、正しい組合せはA-aの⓪である。

解答ツ:0


テは、選択肢の⓪~③をひとつずつ検討する。

箱ひげ図を見ると、1回目の四分位範囲は$15$未満で、2回目の四分位範囲は$15$をわずかに超えている。なので、誤り。

1回目の中央値は$123$付近、2回目の中央値は$113$付近なので、正しい。

1回目の最大値は$143$付近、2回目の最大値は$141$~$142$付近なので、誤り。

1回目の最小値は$108.0$、2回目の最大値は$103$付近なので、誤り。

よって、正しいものは①である。

解答テ:1