数学と英語のテストのデータが与えられています。このデータから相関係数を小数第二位まで求めます。

確率論・統計学相関係数統計データ分析
2025/3/23

1. 問題の内容

数学と英語のテストのデータが与えられています。このデータから相関係数を小数第二位まで求めます。

2. 解き方の手順

まず、数学の得点を xix_i、英語の得点を yiy_i とします。データは以下の通りです。
(x1, y1) = (67, 78)
(x2, y2) = (46, 64)
(x3, y3) = (78, 89)
(x4, y4) = (31, 45)
(x5, y5) = (83, 54)
相関係数 rr は、以下の式で計算されます。
r=i=1n(xixˉ)(yiyˉ)i=1n(xixˉ)2i=1n(yiyˉ)2r = \frac{\sum_{i=1}^{n}(x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y})}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(x_i - \bar{x})^2 \sum_{i=1}^{n}(y_i - \bar{y})^2}}
ここで、xˉ\bar{x} は数学の平均点、yˉ\bar{y} は英語の平均点です。
まず、平均を計算します。
xˉ=67+46+78+31+835=3055=61\bar{x} = \frac{67 + 46 + 78 + 31 + 83}{5} = \frac{305}{5} = 61
yˉ=78+64+89+45+545=3305=66\bar{y} = \frac{78 + 64 + 89 + 45 + 54}{5} = \frac{330}{5} = 66
次に、偏差 (xixˉ)(x_i - \bar{x})(yiyˉ)(y_i - \bar{y}) を計算します。
(67-61, 78-66) = (6, 12)
(46-61, 64-66) = (-15, -2)
(78-61, 89-66) = (17, 23)
(31-61, 45-66) = (-30, -21)
(83-61, 54-66) = (22, -12)
次に、(xixˉ)(yiyˉ)(x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y}) を計算します。
6 * 12 = 72
(-15) * (-2) = 30
17 * 23 = 391
(-30) * (-21) = 630
22 * (-12) = -264
i=15(xixˉ)(yiyˉ)=72+30+391+630264=859\sum_{i=1}^{5}(x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y}) = 72 + 30 + 391 + 630 - 264 = 859
次に、(xixˉ)2(x_i - \bar{x})^2(yiyˉ)2(y_i - \bar{y})^2 を計算します。
6^2 = 36
(-15)^2 = 225
17^2 = 289
(-30)^2 = 900
22^2 = 484
i=15(xixˉ)2=36+225+289+900+484=1934\sum_{i=1}^{5}(x_i - \bar{x})^2 = 36 + 225 + 289 + 900 + 484 = 1934
12^2 = 144
(-2)^2 = 4
23^2 = 529
(-21)^2 = 441
(-12)^2 = 144
i=15(yiyˉ)2=144+4+529+441+144=1262\sum_{i=1}^{5}(y_i - \bar{y})^2 = 144 + 4 + 529 + 441 + 144 = 1262
r=85919341262=8592440628=8591562.250.5498r = \frac{859}{\sqrt{1934 * 1262}} = \frac{859}{\sqrt{2440628}} = \frac{859}{1562.25} \approx 0.5498
小数第二位までなので、0.55

3. 最終的な答え

0. 55

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