89 指考數學甲 第 3 題
📅 89 年 📝 指考數學甲 第 3 題 題型:單選 課綱:99課綱
某班有 $48$ 名學生,某次數學考試之成績,經計算得算術平均數為 $70$ 分,標準差為 $5$ 分。後來發現成績登錄有誤,某甲得 $80$ 分卻誤記為 $50$ 分,某乙得 $70$ 分卻誤記為 $100$ 分,更正後重算得標準差為 $S_1$ 分,試問 $S_1$ 與 $S$ 之間,有下列哪種大小關係? ($n$ 個數值的標準差公式為 $S=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n(x_i-\bar{x})^2}=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^nx_i^2-\bar{x}^2}$,而 $\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^nx_i$)
  1. $S_1 < S - 5$
  2. $S - 5 \le S_1 < S$
  3. $S_1 = S$
  4. $S < S_1 \le S + 5$
  5. $S + 5 < S_1$
unknown數據分析數據分析
答案

$(2)$

詳解
設 $48$ 個學生的分數為 $x_i$ ($i=1\sim 48$),更正前平均為 $70$ 分,標準差 $S = 5$ 分。 更正後的分數總和變化為: $$\sum_{i=1}^{48} x'_i = \sum_{i=1}^{48} x_i - 50 - 100 + 80 + 70 = \sum_{i=1}^{48} x_i$$ 故更正後的平均數仍為 $\bar{x}' = 70$ 分。 更正後的分數平方和變化為: $$\sum_{i=1}^{48} (x'_i)^2 = \sum_{i=1}^{48} x_i^2 - 50^2 - 100^2 + 80^2 + 70^2 = \sum_{i=1}^{48} x_i^2 - 1200$$ 因此更正後的標準差平方 $S_1^2$ 為: $$S_1^2 = \frac{1}{48}\sum_{i=1}^{48} (x'_i)^2 - (\bar{x}')^2 = \frac{1}{48}\left(\sum_{i=1}^{48} x_i^2 - 1200\right) - 70^2 = S^2 - \frac{1200}{48} = S^2 - 25$$ 因為 $S = 5$: $$S_1^2 = 5^2 - 25 = 0 \implies S_1 = 0$$ 所以 $S_1 = 0 < S = 5$。又 $S - 5 = 5 - 5 = 0$,故滿足 $S - 5 \le S_1 < S$。 答案選 $(2)$。

題目來源:民國89年大學聯考數學科試題(自然組) 第3題(來源PDF第4頁)

資料版本:2026-07-05(commit 06b4ff14)

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