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Twitterで数学に関する話題を発信しています。本家のサイトはログインしなければ閲覧できない仕様になってしまったので,当サイトに移して誰でも見られるようにしました。(2023.8.1)

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

今年のセンター試験では,数学Ⅰのデータの標準化が出題されました。標準化は数学Bで学習するので,数学Ⅰでは知らなかった人も多かったはずです。知らなければその場で考えるしかありませんが,標準偏差で割ることの意味に気付くのは難しかったと思います。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

数学Ⅰでは,標準偏差をデータの散らばりの比較に使う問題はよくありますが,その大きさと分布との関係について考えさせる問題はほとんど見かけません。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

啓林館の教科書には,標準偏差の大きさと分布との関係についてある程度書かれています。
「ヒストグラムが単峰でほぼ左右対称な形をしているとき,(平均)±(標準偏差) の範囲にデータ全体の約3分の2が含まれることがわかっている」

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

「一般に,(平均)±(標準偏差)の区間をそのデータの中心の傾向と考え,(平均)±3×(標準偏差)の区間を超えるデータを,全体の傾向から外れたデータとして注意する」

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

数研出版の教科書は,啓林館のように標準偏差の大きさと分布との関係に関する記述はありませんが,代わりに標準化の考えにつながる話題は載っています。例えば『高等学校数学Ⅰ』では,相関係数の別定義が研究のコーナーに載っていますが,その中に標準化に関わる部分があります。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

数研出版の『新編数学Ⅰ』には,変量の変換の練習問題に標準化につながる問題がこっそりと載っています。
「変量xのデータの平均値が5,分散が9のとき,y=(x-5)/3によって得られる新しい変量yのデータについて,平均値と分散を求めよ」

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

市販の問題集や参考書では,標準化を直接扱っているものはありませんでした(手元にある本に限ります)。最もそれに近い出題があるのはシグマベストの参考書『理解しやすい数学』で,変量変換の応用例として偏差値を取り上げ,その類題として標準化につながる問題を載せています。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

ペントミノパズルの全2339通りの解をJavaScriptで求めます。
https://hamadajuku.com/program/misc/pentomino.html

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

多角形の辺上をぐるっと1周するとき,進む長さと曲がる角度が分かれば,そこから面積を求められます。
https://ggbm.at/gkxfcey5

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

GeoGebraで4等辺4角形(ひし形),5等辺5角形,6等辺6角形を動かします。
https://ggbm.at/hcayjghx

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

Aはn枚,Bはn+1枚のコインを投げ,それぞれ表の出た枚数を得点とします。このとき,Bが勝つ確率はnに関係なく常に1/2です。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

理由は,n×(n+1)マスの表を書いて調べてみれば,nCrの対称性からすぐに分かります。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

さらに,AとBが引き分けになる確率を求めると,C(2n+1,n)/2^(2n+1) となり,「2n+1枚のコインを投げたとき表がn枚出る確率」と一致します。この理由も,考え方次第で当たり前に感じることができます。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

2点A,Bを通る放物線の頂点Pの軌跡です。双曲線になります。

浜田昌宏 / 浜田塾@hamadajuku

A,Bの位置を動かしたい場合はこちらをどうぞ。
https://ggbm.at/nswacmxa