700点満点の試験を受けた10人の得点が与えられています。得点の平均値、仮平均を用いた変数変換後の標準偏差、および元の得点の標準偏差を求める問題です。

確率論・統計学平均値標準偏差変数変換統計
2025/8/5

1. 問題の内容

700点満点の試験を受けた10人の得点が与えられています。得点の平均値、仮平均を用いた変数変換後の標準偏差、および元の得点の標準偏差を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた得点の平均値を計算します。
xx の平均値 xˉ\bar{x} は、
xˉ=620+615+595+605+590+625+585+580+600+60510=602010=602\bar{x} = \frac{620 + 615 + 595 + 605 + 590 + 625 + 585 + 580 + 600 + 605}{10} = \frac{6020}{10} = 602
次に、変数 u=x6005u = \frac{x - 600}{5} を用いて、変数 uu の標準偏差を求めます。
まず、各得点 xix_i に対応する uiu_i を計算します。
ui=xi6005u_i = \frac{x_i - 600}{5}
u={4,3,1,1,2,5,3,4,0,1}u = \{4, 3, -1, 1, -2, 5, -3, -4, 0, 1\}
uu の平均値 uˉ\bar{u} は、
uˉ=4+31+12+534+0+110=410=0.4\bar{u} = \frac{4+3-1+1-2+5-3-4+0+1}{10} = \frac{4}{10} = 0.4
uu の分散 su2s_u^2 は、
su2=(40.4)2+(30.4)2+(10.4)2+(10.4)2+(20.4)2+(50.4)2+(30.4)2+(40.4)2+(00.4)2+(10.4)210s_u^2 = \frac{(4-0.4)^2 + (3-0.4)^2 + (-1-0.4)^2 + (1-0.4)^2 + (-2-0.4)^2 + (5-0.4)^2 + (-3-0.4)^2 + (-4-0.4)^2 + (0-0.4)^2 + (1-0.4)^2}{10}
su2=12.96+6.76+1.96+0.36+5.76+21.16+11.56+19.36+0.16+0.3610=80.410=8.04s_u^2 = \frac{12.96 + 6.76 + 1.96 + 0.36 + 5.76 + 21.16 + 11.56 + 19.36 + 0.16 + 0.36}{10} = \frac{80.4}{10} = 8.04
したがって、uu の標準偏差 sus_u は、
su=8.042.835s_u = \sqrt{8.04} \approx 2.835
最後に、xx の標準偏差 sxs_x を求めます。u=x6005u = \frac{x - 600}{5} より、x=5u+600x = 5u + 600 です。よって、xx の標準偏差 sxs_x は、sx=5sus_x = 5 s_u で与えられます。
sx=5×8.04=5×2.83514.175s_x = 5 \times \sqrt{8.04} = 5 \times 2.835 \approx 14.175
解答欄の形式から、四捨五入または概算で答える必要があるかもしれません。
su2.8s_u \approx 2.8
sx5×2.8=14s_x \approx 5 \times 2.8 = 14

3. 最終的な答え

得点 x の平均値は、602 です。
変量 u の標準偏差は、2.8 です。
得点 x の標準偏差は、14 です。

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