097_07A_q05
97 指考數學甲 第 5 題
📅 97 年 📝 指考數學甲 第 5 題 題型:多選 課綱:99課綱
某人進行一實驗來確定某運動之距離 $d$ 與時間 $t$ 的平方或立方成正比,所得數據如下圖表。為探索該運動的距離與時間之關係,令 $x = \log_2 t$,$y = \log_2 d$,即將上述的數據 $(t, d)$ 分別取以 $2$ 為底的對數變換,例如:$(2, 53.65)$ 變換後成為 $(1, 5.74)$。已知變換後的數據 $(x_1, y_1), (x_2, y_2), \ldots, (x_9, y_9)$ 之散佈圖及以最小平方法所求得變數 $y$ 對變數 $x$ 的最適合直線為 $y = a + bx$,如下圖所示: 試問下列哪些選項是正確的?
實驗所得時間與距離數據表
實驗所得時間與距離數據表
對數變換後數據散佈圖與迴歸直線
對數變換後數據散佈圖與迴歸直線
  1. 若 $d = 14.88$,則 $2 < \log_2 d < 3$
  2. $x$ 與 $y$ 的相關係數小於 $0.2$
  3. 由上圖可以觀察出 $b > 2.5$
  4. 由上圖可以觀察出 $a > 2$
  5. 由上圖可以確定此運動之距離與時間的立方約略成正比
對數運算迴歸直線相關係數數據分析數據分析
解題手法數形結合〔AI 推測〕
答案

$(4)$

詳解
(1) 錯誤:若 $d = 14.88$,則 $y = \log_2 14.88$。 因為 $8 < 14.88 < 16 \implies \log_2 8 < \log_2 14.88 < \log_2 16 \implies 3 < \log_2 d < 4$。 (2) 錯誤:由圖中點的分布可知,變數 $x$ 與 $y$ 的數據點極為集中在最適合直線上,代表相關係數極高(非常接近 $1$),故不可能小於 $0.2$。 (3) 錯誤:當 $t = 2 \implies x = \log_2 2 = 1$,此時 $d = 53.65 \implies y = \log_2 53.65 \approx 5.74$。 當 $t = 1 \implies x = \log_2 1 = 0$,此時 $d = 14.88 \implies y = \log_2 14.88 \approx 3.89$。 用這兩點估計最適合直線的斜率 $b$: $$b \approx \dfrac{5.74 - 3.89}{1 - 0} = 1.85 < 2.5$$ (4) 正確:常數項 $a$ 為直線的 $y$ 軸截距,即當 $x = 0$ 時之 $y$ 值。 由上述 $x = 0$ 時,$y \approx 3.89$,因此最適合直線的 $y$ 軸截距 $a \approx 3.89 > 2$。 (5) 錯誤:將對數關係寫回原數值關係: $$y = a + bx \implies \log_2 d = a + b \log_2 t = \log_2(2^a \cdot t^b) \implies d = 2^a \cdot t^b$$ 在此最適合直線的斜率 $b \approx 2$,說明此運動之距離與時間的**平方**成正比,而非立方。 故選 $(4)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。