중3단원 11심화 탐구

흩어짐을 숫자로

점 하나를 끌어당기면 평균과 분산이 어떻게 흔들리는지, 두 반의 흩어짐을 나란히 놓고 표준편차가 무엇을 말하는지 눈으로 확인해요.

이 페이지엔 채점 문제가 거의 없어요. 슬라이더를 움직이며 느껴 보세요. 맨 끝에 도전 문제 하나만 있어요.

1큰 그림

점 하나가 멀어지면

변량 4, 6, 6, 8은 고정하고 다섯 번째 변량 x만 움직여요. x가 평균에서 멀어질수록 편차(점선)가 길어지고, 제곱하니 분산은 훨씬 빨리 커져요 — 멀리 떨어진 값 하나가 분산을 크게 흔드는 이유예요.

흩어짐 실험실 · x를 옮겨 볼까요?
2한 걸음 더

두 반을 나란히 — 표준편차가 말하는 것

두 반 모두 평균은 10이에요. 각 반의 벌림 k를 바꿔 보면, 표준편차가 작은 반은 점이 평균에 촘촘히 붙고 큰 반은 넓게 퍼져요. 시험에서 "어느 반이 더 고른가"는 결국 이 그림을 묻는 거예요.

두 반 비교 실험실 · 벌림을 바꿔 볼까요?
3유도

왜 하필 제곱일까

흩어짐을 재고 싶어요 → 각 변량이 평균에서 얼마나 떨어졌는지(편차)를 모아 평균 내면 될 것 같아요.
그런데 편차의 합은 항상 0 — 양수 편차와 음수 편차가 정확히 상쇄돼요. 그냥 평균 내면 늘 0.
부호를 없애는 방법: 절댓값 또는 제곱. 제곱은 계산(전개·미분)이 훨씬 편하고, 멀리 떨어진 값에 더 큰 무게를 줘요 → 분산 = 편차²의 평균.
제곱해서 단위가 바뀌었으니 √로 되돌린 것이 표준편차. 그래서 "표준편차 = 평균에서 떨어진 전형적인 거리"로 읽어요.
4도전

미지수가 낀 자료

자료 x, 3, 5, 7, 9 의 평균이 6일 때, 이 자료의 분산은?

💡 평균 6 → 합은 6 × 5 = 30 → x = 30 − 24.

💡 x = 6 → 편차 0, −3, −1, 1, 3.

💡 제곱 0, 9, 1, 1, 9 → 합 20 → ÷ 5.

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