大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)追・試験
問23 (数学Ⅰ・数学A(第2問) 問12)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)追・試験 問23(数学Ⅰ・数学A(第2問) 問12) (訂正依頼・報告はこちら)

(4)aを正の数とする。変量x、yの二つの値の組(−1,1),(1,−1)に

(−1−a,1−a),(1−a,−1−a),
(−1+a,1+a),(1+a,−1+a)

を加えた、合計六つの値の組を、データW′と呼ぶことにする。
相関係数が正であるための必要十分条件は、共分散が正であることである。したがって、データW′のxとyの相関係数が正であるための必要十分条件は

a>√( テ )/( ト )

である。

( テ ),( ト )にあてはまるものを一つ選べ。
  • テ:5  ト:5
  • テ:6  ト:2
  • テ:7  ト:5
  • テ:8  ト:2

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この過去問の解説 (1件)

01

※ xの平均値はbar(x)と表記します。

 

データW'の表は以下の通り。bar(x)、bar(y)については後述。

xyx-bar(x)y-bar(y)(x-bar(x))(y-bar(y))
-11-11-1
1-11-1-1
−1−a1−a−1−a1−a-1+a2
1−a−1−a1−a−1−a-1+a2
−1+a1+a−1+a1+a-1+a2
1+a−1+a1+a−1+a-1+a2

 

表の列「x」より

bar(x)=(x1+x2+ ... +xn)/n
=((-1)+(1)+(-1-a)+(1-a)+(-1+a)+(1+a))/6

=0

表の列「y」より「x」と要素は同じなので、
bar(x)=bar(y)=0

 

表の列「(x-bar(x))(y-bar(y))」より
Sxy=((x1-bar(x1))(y1-bar(y1))+(x2-bar(x2))(y2-bar(y2))+ ... +(xn-bar(xn))(yn-bar(yn)))/n

=((-1)+(-1)+(-1+a2)+(-1+a2)+(-1+a2)+(-1+a2))/6
=(-6+4a2)/6

=(2a2-3)/3

今、rxy>0とすると、rxy=Sxy/SxSySx>0、Sy>0より
Sxy>0
(2a2-3)/3>0
2a2-3>0
a2>3/2

a>0より

a>√(3/2)=√(6)/2

まとめ

共分散Sxy=((x1-bar(x1))(y1-bar(y1))+(x2-bar(x2))(y2-bar(y2))+ ... +(xn-bar(xn))(yn-bar(yn)))/n
を計算できるようにしておきましょう。
また、具体的な数字でなくなったとしても、求める方法は同じなので、丁寧に計算していきましょう。

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