109指考數學乙單選第3題詳解

📅 109 年 📝 指考數學乙 第 3 題 題型:單選 課綱:99課綱

答案與本題考點

答案:$4$

本題考點:相關係數、數據分析

題目

為了瞭解 IQ 和腦容量是否有關,一項小型研究利用核磁共振測量了 $5$ 個人的腦容量(以 $10,000$ 像素為單位),連同他們的 IQ 列表如下(見表格)。 已知上表中的 $X$ 之平均值為 $\mu_X = 94$,$Y$ 之平均值為 $\mu_Y = 97$,腦容量($X$)與 IQ($Y$)的相關係數為 $r_{X,Y}$。根據上述表格,試判斷 $r_{X,Y}$ 的值最可能是下列哪一個選項?
題目表格
題目表格
  1. $r_{X,Y} \le -1$
  2. $-1 < r_{X,Y} < -0.5$
  3. $r_{X,Y} = 0$
  4. $0 < r_{X,Y} < 0.5$
  5. $r_{X,Y} \ge 1$
相關係數數據分析

答案

答案

$4$

Calculated r ≈ 0.45

詳解

詳解
1. 計算各筆資料的離差與交叉乘積。 令 $x_i = X_i - \mu_X = X_i - 94$,$y_i = Y_i - \mu_Y = Y_i - 97$。 因為題目給定五筆 $(X, Y)$ 資料分別為 $(90, 90)$、$(95, 100)$、$(91, 112)$、$(88, 80)$、$(106, 103)$,所以: $$\begin{aligned} (x_1, y_1) &= (-4, -7), & x_1 y_1 &= 28, & x_1^2 &= 16, & y_1^2 &= 49 \\ (x_2, y_2) &= (1, 3), & x_2 y_2 &= 3, & x_2^2 &= 1, & y_2^2 &= 9 \\ (x_3, y_3) &= (-3, 15), & x_3 y_3 &= -45, & x_3^2 &= 9, & y_3^2 &= 225 \\ (x_4, y_4) &= (-6, -17),& x_4 y_4 &= 102, & x_4^2 &= 36, & y_4^2 &= 289 \\ (x_5, y_5) &= (12, 6), & x_5 y_5 &= 72, & x_5^2 &= 144,& y_5^2 &= 36 \end{aligned}$$ 2. 因為相關係數 $r_{X,Y} = \frac{\sum\limits_{i=1}^{5} x_i y_i}{\sqrt{\sum\limits_{i=1}^{5} x_i^2 \cdot \sum\limits_{i=1}^{5} y_i^2}}$,所以分別求和: $$\begin{aligned} \sum\limits_{i=1}^{5} x_i y_i &= 28 + 3 + (-45) + 102 + 72 = 160 \\ \sum\limits_{i=1}^{5} x_i^2 &= 16 + 1 + 9 + 36 + 144 = 206 \\ \sum\limits_{i=1}^{5} y_i^2 &= 49 + 9 + 225 + 289 + 36 = 608 \end{aligned}$$ 3. 因為 $\sum\limits_{i=1}^{5} x_i y_i = 160 > 0$,且 $\sqrt{206 \times 608} 值約為 353.9$,所以 $r_{X,Y} = \frac{160}{\sqrt{206 \times 608}} 值約為 0.45$。 4. 因為 $0 < 0.45 < 0.5$,所以相關係數落在區間 $(0, 0.5)$。 故選 $(4)$。

題目來源:民國109年指考數學乙 第3題(來源PDF第2頁)

資料版本:2026-06-29(commit 2a28ae7a)

校對狀態:人工抽查——本卷試題經人工抽樣檢查;非逐題逐字校對。

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引用本站:大考雷達站,〈109指考數學乙單選第3題詳解〉,資料版本 2026-06-29,https://twmath.com/questions/109_07B_q03

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