与えられた問題は、統計に関するものです。具体的には以下の問いに答える必要があります。 (4) $x$ の標準偏差を求める。ただし、$\sqrt{}$ はそのままにしておく。 (5) $y$ の標準偏差を求める。ただし、$\sqrt{}$ はそのままにしておく。 (6) $x$ と $y$ の共分散を求める。 (7) 相関係数 $r$ を求める。 (8) (7)の結果から、英語の点数と国語の点数の間に、「正の相関関係」と「負の相関関係」のどちらがあるかを答える。 画像からは具体的なデータ(例えば、英語と国語の点数データ)が読み取れないため、一般論として解法の手順と、もしデータが与えられた場合にどのように計算するかを説明します。

確率論・統計学標準偏差分散共分散相関係数相関関係
2025/7/16

1. 問題の内容

与えられた問題は、統計に関するものです。具体的には以下の問いに答える必要があります。
(4) xx の標準偏差を求める。ただし、\sqrt{} はそのままにしておく。
(5) yy の標準偏差を求める。ただし、\sqrt{} はそのままにしておく。
(6) xxyy の共分散を求める。
(7) 相関係数 rr を求める。
(8) (7)の結果から、英語の点数と国語の点数の間に、「正の相関関係」と「負の相関関係」のどちらがあるかを答える。
画像からは具体的なデータ(例えば、英語と国語の点数データ)が読み取れないため、一般論として解法の手順と、もしデータが与えられた場合にどのように計算するかを説明します。

2. 解き方の手順

(4) xx の標準偏差の求め方
xx の標準偏差 σx\sigma_x は、まず xx の分散 sx2s_x^2 を求め、その平方根を取ることで求められます。
分散 sx2s_x^2 は、各データ点 xix_ixx の平均 xˉ\bar{x} との差の二乗の平均として計算されます。
xˉ=1ni=1nxi\bar{x} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i
sx2=1ni=1n(xixˉ)2s_x^2 = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2
σx=sx2\sigma_x = \sqrt{s_x^2}
(5) yy の標準偏差の求め方
yy の標準偏差 σy\sigma_y も、xx の標準偏差と同様の手順で求められます。
yˉ=1ni=1nyi\bar{y} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} y_i
sy2=1ni=1n(yiyˉ)2s_y^2 = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} (y_i - \bar{y})^2
σy=sy2\sigma_y = \sqrt{s_y^2}
(6) xxyy の共分散の求め方
共分散 sxys_{xy} は、xxyy のそれぞれの平均からの偏差の積の平均として計算されます。
sxy=1ni=1n(xixˉ)(yiyˉ)s_{xy} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y})
(7) 相関係数 rr の求め方
相関係数 rr は、共分散を xxyy の標準偏差の積で割ることで求められます。
r=sxyσxσyr = \frac{s_{xy}}{\sigma_x \sigma_y}
(8) 相関関係の判定
相関係数 rr の値によって、相関関係を判定します。
* r>0r > 0: 正の相関関係
* r<0r < 0: 負の相関関係
* r=0r = 0: 相関関係がない

3. 最終的な答え

具体的なデータがないため、数値的な答えは求められません。
一般論として、手順に従って計算を行い、相関係数 rr の符号を調べれば、英語と国語の点数の間に「正の相関関係」と「負の相関関係」のどちらがあるかを判定できます。
したがって、データが与えられた場合、(7)で求めた相関係数rrが正であれば「正の相関関係」、負であれば「負の相関関係」と答えます。

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