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共通テスト数学ⅠA|データの分析の基本問題10問【PDF・解説つき】

数学Ⅰ|データの分析|問題一覧 > 問題解説 55

55|ヒストグラムと箱ひげ図の比較

55


ある高校の生徒 \(50\) 人が受けた英語、数学、国語のテストの得点を箱ひげ図にしたものが、それぞれ \({\rm [\,1\,]}\)、\({\rm [\,2\,]}\)、\({\rm [\,3\,]}\) である。



\({\small (1)}~\)次の①〜⑥のうち、これらの箱ひげ図から読み取れることとして誤っているものを \(2\) つ選ぶと \(\bbox[2pt, border: 3px double #333]{ア}\)、\(\bbox[2pt, border: 3px double #333]{イ}\) である。


 ① 範囲が最も大きいのは \({\rm [\,2\,]}\) である。
 ② 四分位範囲が最も大きいのは \({\rm [\,2\,]}\) である。
 ③ 中央値が最も小さいのは \({\rm [\,1\,]}\) である。
 ④ \(40\) 点をとった生徒は \({\rm [\,3\,]}\) にはいない。
 ⑤ \({\rm [\,1\,]}\) の四分位偏差は \(12.5\) 点である。
 ⑥ 平均値が最も大きいのは \({\rm [\,2\,]}\) である。


\({\small (2)}~\)数学の得点を表したヒストグラムが下の \({\rm [\,4\,]}\) である。このヒストグラムに対応する箱ひげ図は \(\bbox[2pt, border: 3px double #333]{ウ}\) である。


\(\bbox[2pt, border: 3px double #333]{ウ}\) の選択肢:① \({\rm [\,1\,]}\)  ② \({\rm [\,2\,]}\)  ③ \({\rm [\,3\,]}\)



共通テスト数学ⅠA|データの分析

55 数学ⅠA【解答】


\({\small (1)}~\)①、⑥
\({\small (2)}~\)\({\rm [\,2\,]}\)




【より詳しい解説】
はじめに、それぞれの箱ひげ図から \(5\) つの値を読み取ると、


 \(\begin{array}{c|ccccc}
& 最小値 & Q_1 & 中央値 & Q_3 & 最大値
\\\hline
{\rm [\,1\,]} & 30 & 50 & 60 & 75 & 95
\\{\rm [\,2\,]} & 40 & 55 & 70 & 85 & 95
\\{\rm [\,3\,]} & 45 & 55 & 65 & 70 & 85
\end{array}\)


① 範囲は「最大値 \(-\) 最小値」で求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~{\rm [\,1\,]}&=&95-30=65\\[3pt]~~~{\rm [\,2\,]}&=&95-40=55\\[3pt]~~~{\rm [\,3\,]}&=&85-45=40\end{eqnarray}\)


となり、範囲が最も大きいのは \({\rm [\,1\,]}\) であるので、


 ① は正しくない。


② 四分位範囲は「\(Q_3-Q_1\)」で求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~{\rm [\,1\,]}&=&75-50=25\\[3pt]~~~{\rm [\,2\,]}&=&85-55=30\\[3pt]~~~{\rm [\,3\,]}&=&70-55=15\end{eqnarray}\)


となり、四分位範囲が最も大きいのは \({\rm [\,2\,]}\) であるので、


 ② は正しい。


③ 中央値を比べると、


\(\begin{eqnarray}~~~{\rm [\,1\,]}&=&60\\[3pt]~~~{\rm [\,2\,]}&=&70\\[3pt]~~~{\rm [\,3\,]}&=&65\end{eqnarray}\)


となり、中央値が最も小さいのは \({\rm [\,1\,]}\) であるので、


 ③ は正しい。


④ 「ある値をとった生徒がいるか」は、その値が最小値から最大値の範囲に入るかで判断する。


\({\rm [\,3\,]}\) の最小値は \(45\) 点なので、\(40\) 点は最小値より小さく、\({\rm [\,3\,]}\) にはいないので、


 ④ は正しい


⑤ 四分位偏差は「\(\displaystyle \frac{\,Q_3-Q_1\,}{\,2\,}\)」で求めるので、\({\rm [\,1\,]}\) の四分位偏差は、


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,Q_3-Q_1\,}{\,2\,}&=&\displaystyle \frac{\,75-50\,}{\,2\,}\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,25\,}{\,2\,}\\[5pt]~~~&=&12.5\end{eqnarray}\)


となり、\({\rm [\,1\,]}\) の四分位偏差は \(12.5\) 点であるので、


 ⑤ は正しい。


⑥ 箱ひげ図から平均値を読み取ることはできないので、


 ⑥ は正しくない。

※ 平均値は、すべてのデータの値を合計して個数でわった値であり、箱ひげ図の \(5\) つの値からは求められない


したがって、誤っているものは ①、⑥ である


\({\small (2)}~\) ヒストグラム \({\rm [\,4\,]}\) と対応する箱ひげ図を求める


ヒストグラムから、小さい方へ度数を積み上げて \(5\) つの値が入る階級を調べると、


  \(\begin{array}{c|cc}
階級(点) & 度数 & 累積度数
\\\hline
40〜50 & 5 & 5
\\50〜60 & 8 & 13
\\60〜70 & 12 & 25
\\70〜80 & 10 & 35
\\80〜90 & 9 & 44
\\90〜100 & 6 & 50
\end{array}\)


最小値は \(40\) 点以上 \(50\) 点未満の階級にあるとわかる


\(Q_1\) は下から \(13\) 番目の値で、\(50\) 点以上 \(60\) 点未満の階級にあるとわかる


中央値は下から \(25\) 番目と \(26\) 番目の値の平均で、それぞれ \(60\) 〜 \(70\)、\(70\) 〜 \(80\) の階級に入るので、\(70\) 点付近にあるとわかる


\(Q_3\) は下から \(38\) 番目の値で、\(80\) 点以上 \(90\) 点未満の階級にあるので、\(Q_3\) が \(75\) の \({\rm [\,1\,]}\) は当てはまらない


最大値は \(90\) 点以上 \(100\) 点未満の階級にあるので、最大値が \(85\) の \({\rm [\,3\,]}\) は当てはまらない


これらをすべて満たすのは \({\rm [\,2\,]}\) であるので、



したがって、ヒストグラム \({\rm [\,4\,]}\) と対応する箱ひげ図は \({\rm [\,2\,]}\)

 

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