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98 指考數學乙 第 6 題
📅 98 年 📝 指考數學乙 第 6 題 題型:多選 課綱:99課綱
某縣市教育局欲瞭解高中生參加課外活動社團的意願,開學日隨機調查高一、高二、高三學生各 $1067$ 名,詢問本學期是否要參加課外活動社團。已知該縣市的高一、高二、高三學生人數幾乎一樣多,各年級學生調查結果如下圖: 試問下列選項中的敘述,哪些是正確的?
各年級學生參加課外活動社團意願調查結果長條圖
各年級學生參加課外活動社團意願調查結果長條圖
  1. 學生要參加課外活動社團之比例隨著年級增加而遞減
  2. 由上述資訊可以估算全體學生要參加課外活動社團的比例
  3. 在 $95\%$ 信心水準下,每一個年級學生要參加課外活動社團的比例之信賴區間,都可以由題目中已知的數據算出
  4. 在 $95\%$ 信心水準下,三個年級的調查結果,以高一學生要參加課外活動社團的比例的信賴區間最長
  5. 在 $95\%$ 信心水準下,三個年級的調查結果,以高三學生要參加課外活動社團的比例的信賴區間最短
信賴區間比例估計數據分析數據分析
解題手法反向推理〔AI 推測〕
答案

(1)(2)(3)(5)

多選題

詳解
依據統計學中的比例估計與信賴區間概念逐一分析各選項: 1. **選項 (1)**:由表格可知,高一、高二、高三學生要參加課外活動社團的比例分別為 $66\%$、$52\%$、$22\%$,比例隨年級增加而遞減,故此選項正確。 2. **選項 (2)**:已知該縣市高一、高二、高三的學生人數幾乎一樣多,且各年級隨機抽樣的樣本數皆為 $n = 1067$。因此,全體高中生要參加社團的比例估計值,可直接由三者之算術平均數估算: $$\hat{p}_{\text{全體}} = \dfrac{66\% + 52\% + 22\%}{3} = \dfrac{140\%}{3} \approx 46.7\%$$ 故此選項正確。 3. **選項 (3)**:在 $95\%$ 信心水準下,各年級學生要參加社團比例的信賴區間公式為: $$\left[ \hat{p} - 2\sqrt{\dfrac{\hat{p}(1-\hat{p})}{n}}, \; \hat{p} + 2\sqrt{\dfrac{\hat{p}(1-\hat{p})}{n}} \right]$$ 由於各年級的樣本比例 $\hat{p}$ 與樣本數 $n = 1067$ 皆為已知常數,因此每一組信賴區間皆可被算出,故此選項正確。 4. **選項 (4) 與 (5)**: 信賴區間的寬度(長度)為: $$L = 4\sqrt{\dfrac{\hat{p}(1-\hat{p})}{n}}$$ 當樣本數 $n = 1067$ 固定時,區間長度由值 $\hat{p}(1-\hat{p})$ 決定。二次函數 $f(p) = p(1-p)$ 在 $p = 0.5$ 時有最大值;因此 $\hat{p}$ 越接近 $0.5$,信賴區間越長;$\hat{p}$ 越偏離 $0.5$(即越接近 $0$ 或 $1$),信賴區間越短。計算各年級的 $\hat{p}(1-\hat{p})$ 值: - **高一**:$0.66 \times (1 - 0.66) = 0.66 \times 0.34 = 0.2244$ - **高二**:$0.52 \times (1 - 0.52) = 0.52 \times 0.48 = 0.2496$(最接近 $0.5$,信賴區間最長) - **高三**:$0.22 \times (1 - 0.22) = 0.22 \times 0.78 = 0.1716$(最偏離 $0.5$,信賴區間最短) 由此可知,信賴區間最長的是高二,而非高一,故選項 $(4)$ 錯誤;信賴區間最短的是高三,故選項 $(5)$ 正確。 由此可知,正確選項為 $(1)$、$(2)$、$(3)$、$(5)$。

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。