問題編

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数学 第7章

標本調査

問題編

標本調査とデータの分析

問題編 — 手を動かして記録を残す。まだ不安なら先に要点編で復習。

① 導入

標本調査・相対度数・確率の基本を入試レベルまで仕上げます。

学習の進め方

導入→概念→例題→基本→標準→応用・入試形式→確認テスト。答えはタップ/入力で自動保存。

② 基本概念

  • 全数調査と標本調査の違い
  • 無作為抽出が偏りを減らす
  • 相対度数の和は1
  • 標本から母集団の推定

③ 図解

母集団 2,000人 ← 推定 ← 無作為に選んだ標本100人
標本の結果:賛成 36人 / 反対 44人 / どちらでもない 20人
相対度数 = 度数 ÷ 標本の大きさ
通学時間(分)0以上10未満10以上20未満20以上30未満30以上40未満
度数(人)614201050
相対度数0.120.280.400.201.00

④ 例題

例1

全員を調べるのは

例2

表の「20以上30未満」のように、度数8人・合計40人の相対度数を求めよ。

例3

無作為抽出が大切な理由

偏りを小さくする

⑤ 基本問題

1

相対度数の合計

2

標本 50 中 15 が不良。母集団 2000 の不良推定

3

階級幅 5、度数密度の考え方の要点は相対度数÷階級幅(空欄は「密度」と理解)

4

偏った標本の例を1つ

友人だけに聞く等

5

相対度数 0.25、合計人数 80 の度数

⑥ 標準問題

9

くじ引きでよく混ざるのは

10

推定値の誤差が起きる理由

標本の偶然の偏り

11

上の通学時間の表で、最頻値を含む階級を答えよ。根拠も書け。

12

標本調査の利点(複数)

⑦ 応用・入試形式

13

ある工場で製品のロットから200個を無作為に抽出して検査したところ、不良品が8個 あった。この標本の不良品の相対度数を求め、母集団15000個の中に含まれる不良品の 個数を推定しなさい。さらに、不良品を1個あたり250円で廃棄処分するとすると、 母集団全体でかかる推定処分費用を求めなさい。

相対度数=標本の不良品数÷標本の大きさ。母集団の推定個数=母集団の大きさ×相対度数。処分費用=推定個数×単価、の順に計算する

答え(相対度数):

答え(不良品の推定個数):

答え(推定処分費用):

14

池にいる魚の総数を推定するため、まず80匹の魚を捕まえて印をつけてから池に戻した。 数日後、再び60匹を捕まえたところ、その中に印のついた魚が6匹含まれていた (標識再捕法)。この池にいる魚の総数を推定しなさい。

2回目に捕まえた60匹のうち、印つきの割合(6/60)が、池全体における印つきの魚(80匹)の割合と等しいと考える。比例式を作って解く

答え:

15

あるクラス50人の通学時間を調べたところ、次の度数分布表のようになった。

通学時間(分)0以上10未満10以上20未満20以上30未満30以上40未満
度数(人)614201050

(1) 各階級の階級値(階級の真ん中の値)を使って、通学時間の平均値を推定しなさい。
(2) 中央値(メジアン)はどの階級に含まれるか、累積度数(小さい方から数えた人数の合計)を使って理由とともに答えなさい。

(1) 各階級の階級値(5, 15, 25, 35)に度数をかけて合計し、合計人数50で割る。(2) 50人の中央値は25番目と26番目の人の値の間。小さい方から度数を足していき、25番目・26番目がどの階級に入るかを調べる

答え(平均値):

答え(中央値が含まれる階級):

16

ある選挙区で、有権者から無作為に400人を抽出したところ、候補Aへの支持は180人 であった。この選挙区の有権者数が32000人であるとき、候補Aの推定得票数を求め なさい。また、当選には過半数(16001票以上)が必要だとすると、この標本調査の 結果から、候補Aが当選する可能性は高いといえるか、理由とともに答えなさい。

標本の支持率(180/400)を求め、有権者数32000人に当てはめて推定得票数を計算する。その値と過半数の基準16001票を比較する

答え(推定得票数):

答え(当選の可能性):

⑧ 確認テスト

制限時間:25〜30分 / 各問均等配点

1

度数12/合計60の相対度数

2

よい標本の条件に近い

3

標本80中不良4。母2000の不良推定

4

全数と標本の使い分け

正確さ優先なら全数、規模大なら標本

5

相対度数和

⑨ 完全解説

解答・解説は解説編を参照してください。

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