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자칫하면 낚이는 산포도 표준편차 문제, 중3-2 내신 기말 (feat. 2025 대청중, 분산)

중3-2 기말 통계 단원에서 출제된 진위판정 문제입니다. 보기 하나가 낚이기 쉽습니다.

글 - 알티수학 쌤@센텀 알티수학 학원

문제는 아래와 같습니다.

자칫하면 낚이는 산포도 표준편차 문제, 중3-2 내신 기말 (feat. 2025 대청중, 분산) — 그림 1

2025년 대청중 중3 2학기 기말 18번 문제입니다.

산포도에 관한 보기 4개 중에서 옳은 것만 고르는 문제인데, 특히 ㄴ 선지가 함정스럽습니다.

하나씩 살펴 보겠습니다.

ㄱ. 편차의 합은 항상 0이다. → 참

편차는 (변량) - (평균) 이죠. 평균보다 큰 값은 양수, 작은 값은 음수가 되는데, 이걸 다 합치면 항상 0이 됩니다.

ㄴ. 편차의 제곱의 합이 클수록 표준편차가 크다. → 거짓

여기서 자칫하면 낚입니다.

자칫하면 낚이는 산포도 표준편차 문제, 중3-2 내신 기말 (feat. 2025 대청중, 분산) — 그림 2

"편차 제곱의 합이 크면 당연히 표준편차도 크다" 라고 생각하기 쉬운데, 분산의 정의를 다시 떠올려 보면

분산=편차의 제곱의 합변량의 개수\text{분산}=\frac{\text{편차의 제곱의 합}}{\text{변량의 개수}}

이므로 예를 들면, 피자(편차 제곱의 합)가 아무리 커도 나눠 먹을 사람(변량의 개수)이 엄청 많으면 한 조각(분산)은 아주 작아질 수 있는거죠.

구체적으로 만약,

자료 A : 변량 3개, 편차 제곱의 합 = 12

→ 분산 = 4, 표준편차 = 2

자료 B : 변량 100개, 편차 제곱의 합 = 100

→ 분산 = 1, 표준편차 = 1

편차 제곱의 합은 B 가 훨씬 큰데, 표준편차는 A 가 더 큽니다.

즉, 변량의 개수가 같다는 말이 없으므로!! 속아 넘어가기 쉽습니다.

ㄷ. 표준편차에는 변량의 단위를 붙인다. → 참

분산을 구할 때 편차를 제곱했으므로, 원래 단위가 cm 였다면 분산의 단위는 cm² 이 됩니다. "키가 평균에서 50 cm² 만큼 흩어져 있어" 라고 말하지는 않습니다.

그래서 분산에 루트를 씌워서 단위를 원래대로 돌려놓은 것이 표준편차입니다. 따라서 변량의 단위를 그대로 붙이는 것이 맞습니다.

ㄹ. 두 자료의 평균이 같으면 자료의 분포도 항상 같다. → 거짓

이건 쉽네요.. 평균이 같아도 분포는 다를 수 있습니다. 50점, 50점, 50점 과 0점, 50점, 100점 은 둘 다 평균이 50점이지만, 전자는 오밀조밀, 후자는 극단적으로 퍼져있으니까요. 이런 차이를 측정하기 위해 산포도가 필요한 것이고, 이건 이 단원을 배우는 이유입니다.

따라서, 옳은 것은 ㄱ, ㄷ 이고, 정답은 ②번 입니다.

모의고사, 수능, 학교기출의 풀이해설은

아래 사이트에 모아놨습니다.

자칫하면 낚이는 산포도 표준편차 문제, 중3-2 내신 기말 (feat. 2025 대청중, 분산) — 그림 3

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