【完全無料】中3数学の応用・入試レベル問題&徹底解説|10単元96問

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発展 展開・因数分解/平方根 / 2次方程式 応用 / 関数 y=ax² 応用 / 三平方の定理 応用・発展 / 2学期総合① 数式・整数・方程式 / 2学期総合② 平面図形 / 2学期総合③ 関数・立体・確率 / 相似と円周角の応用 / 入試レベル総合 / 標本調査と資料の活用

中3 数学の応用・入試レベル問題(10単元・96問)

📐 数学

発展 展開・因数分解/平方根 (6問)

Q109応用(x+2)(x−2)(x²+4) を展開しなさい。
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答え:x⁴−16
まず(x+2)(x−2)=x²−4(x²−4)(x²+4)=x⁴−16(平方の差)。
Q110応用(x+y+1)(x+y−1) を展開しなさい。
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答え:x²+2xy+y²−1
x+y をAとおく:(A+1)(A−1)=A²−1。A²=(x+y)²=x²+2xy+y²。よってx²+2xy+y²−1
Q111応用(x+1)²−9 を因数分解しなさい。
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答え:(x+4)(x−2)
x+1=Aとおくと A²−9=(A+3)(A−3)。A を戻して(x+4)(x−2)。
Q112標準2x²−8 を因数分解しなさい。
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答え:2(x+2)(x−2)
共通因数2でくくる:2(x²−4)。x²−4=(x+2)(x−2)。
Q113標準√48+√27−√12 を計算しなさい。
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答え:5√3
√48=4√3、√27=3√3、√12=2√3。4√3+3√3−2√3=5√3
Q114応用(√3+√2)² を計算しなさい。
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答え:5+2√6
(a+b)²=a²+2ab+b²を使う。3+2√6+2=5+2√6

2次方程式 応用 (9問)

Q115基礎x²−6x+9=0 を解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=3
(x−3)²=0重解 x=3。
Q116応用2x²−5x+2=0 を解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=2, 1/2
たすきがけで(2x−1)(x−2)=02x−1=0→x=1/2、x−2=0→x=2。
Q117応用x²−4x−1=0 を解の公式で解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=2±√5
x=(4±√(16+4))/2=(4±√20)/2。√20=2√5なのでx=2±√5
Q118標準(x+1)(x−3)=5 を解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=4, −2
展開して x²−2x−3=5 → x²−2x−8=0。(x−4)(x+2)=0 → x=4, −2
Q119標準x²=3x を解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=0, 3
移項して x²−3x=0。x(x−3)=0 → x=0, 3(両辺をxで割らない)。
Q120標準連続する2つの偶数の積が48です。小さい方をxとして方程式をつくりなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x(x+2)=48
連続する偶数はx と x+2積が48なので x(x+2)=48。
Q121標準連続する2つの偶数の積が48です。その2数を求めなさい。
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答え:6と8
x²+2x−48=0 →(x+8)(x−6)=0。x=6(正の偶数)なので6と8
Q122応用ある正の数を2乗すると、もとの数の5倍から6を引いた数に等しくなります。ある数を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:2 と 3
x²=5x−6 → x²−5x+6=0。(x−2)(x−3)=0 → x=2, 3
Q123応用たてと横の和が10cm、面積が24cm²の長方形があります。短い方の辺の長さを求めなさい。
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答え:4 cm
たてをx、横を10−xとすると x(10−x)=24。x²−10x+24=0→(x−4)(x−6)=0→短い方は4(cm)。

関数 y=ax² 応用 (9問)

Q124基礎y=(1/2)x² で、x=4 のときの y を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:8
(1/2)×4²=(1/2)×16。8
Q125標準y=ax² のグラフが点(−2, 12)を通るとき、a を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:3
12=a×(−2)²=4a。a=3
Q126応用y=2x² で、x が1から3まで変わるときの変化の割合を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:8
変化の割合=(18−2)/(3−1)。=16/2=8
Q127応用y=x² で、x の変域が −1≦x≦2 のときの y の変域を求めなさい。
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答え:0 ≦ y ≦ 4
放物線の最小は x=0 で y=0。最大は x=2 で y=4 → 0≦y≦4
Q128応用y=ax² で、x が2倍になると y は何倍になりますか。
▶ 答えと解説を見る
答え:4倍
a(2x)²=4ax²。もとの4倍 → 4倍
Q129応用放物線 y=x² と直線 y=x+2 の交点の x 座標を求めなさい。
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答え:x=−1, 2
x²=x+2 → x²−x−2=0。(x−2)(x+1)=0 → x=−1, 2
Q130標準物が落ちる距離が y=5x²(x秒でy m)で表されるとき、2秒間で落ちる距離を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:20 m
x=2を代入:5×2²。5×4=20(m)。
Q131標準y=−2x² のグラフは上・下どちらに開き、最大値・最小値のどちらをもちますか。
▶ 答えと解説を見る
答え:下に開き、最大値0をもつ
a<0なので下に開く。頂点(0,0)が最大値
Q132標準y=3x² で y=27 のときの x を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=±3
27=3x² → x²=9。x=±3

三平方の定理 応用・発展 (9問)

Q133基礎図の直角三角形で、斜辺13・1辺12のとき、残りの辺(?)を求めなさい。
12?13
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答え:5
√(13²−12²)=√(169−144)。=√25=5
Q134標準たて5cm・横12cmの長方形の対角線の長さを求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:13 cm
√(5²+12²)=√(25+144)。=√169=13(cm)。
Q135応用図の1辺8cmの正三角形の面積を求めなさい。
8cm
▶ 答えと解説を見る
答え:16√3 cm²
高さ=√(8²−4²)=√48=4√3面積=(1/2)×8×4√3=16√3(cm²)。
Q136標準座標平面上の2点 A(1, 2)、B(4, 6) の距離を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:5
√((4−1)²+(6−2)²)=√(9+16)。=√25=5
Q137応用たて3cm・横4cm・高さ12cmの直方体の対角線を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:13 cm
√(3²+4²+12²)=√(9+16+144)。=√169=13(cm)。
Q138応用半径5cmの円で、中心から4cmの距離にある弦の長さを求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:6 cm
中心から弦に垂線をひくと直角三角形。弦の半分=√(5²−4²)=3、弦=6(cm)。
Q139応用直角二等辺三角形(45°,45°,90°)で斜辺が6cmのとき、他の1辺の長さを求めなさい。
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答え:3√2 cm
3辺の比は1:1:√26÷√2=6√2/2=3√2(cm)。
Q140標準30°,60°,90°の直角三角形で、最も短い辺が2cmのとき、斜辺の長さを求めなさい。
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答え:4 cm
3辺の比は1:2:√3短辺2の2倍=4(cm)が斜辺。
Q141標準底面の半径3cm・高さ4cmの円錐の母線(頂点から底面のふちまでの長さ)を求めなさい。
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答え:5 cm
母線は半径と高さを2辺とする直角三角形の斜辺。√(3²+4²)=√25=5(cm)。

2学期総合① 数式・整数・方程式 (9問)

Q142標準(−2a²b)³ を計算しなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:−8a⁶b³
(−2)³=−8、(a²)³=a⁶、b³。−8a⁶b³
Q143応用6a²b ÷ 3a × 2b を計算しなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:4ab²
6a²b×2b=12a²b²、÷3a。4ab²
Q144応用(x+3)(x−5)−(x−1)² を計算しなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:−16
(x²−2x−15)−(x²−2x+1)。=−15−1=−16
Q145標準連続する3つの整数の和は3の倍数になります。真ん中をnとして和を式で表しなさい。
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答え:3n
(n−1)+n+(n+1)。3n(3の倍数)。
Q146基礎十の位が a、一の位が b の2けたの自然数を式で表しなさい。
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答え:10a+b
十の位は10倍する。=10a+b。
Q147標準n を整数とするとき、偶数と奇数をそれぞれ式で表しなさい。
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答え:偶数 2n、奇数 2n+1
偶数は2でわり切れる=2n奇数は偶数+1=2n+1
Q148標準0.2x+0.5=1.1 を解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=3
両辺を10倍:2x+5=11。2x=6 → x=3
Q149標準x/2 + x/3 = 5 を解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=6
両辺を6倍:3x+2x=30。5x=30 → x=6
Q150標準比例式 3:5 = x:20 を解きなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:x=12
外側の積=内側の積:3×20=5×x。60=5x → x=12

2学期総合② 平面図形 (9問)

Q151基礎平行四辺形の、向かい合う辺と向かい合う角の性質を答えなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:それぞれ等しい
対辺・対角はそれぞれ等しい対角線は互いの中点で交わる。
Q152標準正八角形の1つの内角の大きさを求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:135°
内角の和=(8−2)×180=1080°。1080÷8=135°
Q153標準図のおうぎ形(半径6cm・中心角120°)の弧の長さを求めなさい。
120°6cm
▶ 答えと解説を見る
答え:4π cm
弧=2πr×中心角/360=2π×6×120/360。=12π×(1/3)=(cm)。
Q154標準同じおうぎ形(半径6cm・中心角120°)の面積を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:12π cm²
面積=πr²×中心角/360=π×36×120/360。=36π×(1/3)=12π(cm²)。
Q155基礎図で、弧に対する中心角が100°のとき、同じ弧に対する円周角(?)を求めなさい。
100°?
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答え:50°
円周角=中心角×1/2。100×1/2=50°
Q156標準三角形の合同条件「2組の辺と…」の続きを答えなさい。
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答え:その間の角がそれぞれ等しい
2辺とその間の角が等しいと合同。
Q157応用底辺が共通で、高さが等しい2つの三角形の面積の関係を答えなさい。
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答え:等しい
面積=(1/2)×底辺×高さ。底辺・高さが同じなら面積は等しい(等積変形)。
Q158基礎正三角形の1つの内角の大きさを求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:60°
内角の和180°を3等分。180÷3=60°
Q159標準円の直径に対する円周角の大きさを求めなさい。
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答え:90°
半円の弧に対する円周角はつねに90°

2学期総合③ 関数・立体・確率 (15問)

Q160基礎反比例 y=12/x で、x=3 のときの y を求めなさい。
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答え:4
y=12÷x。12÷3=4
Q161標準一次関数 y=2x−3 のグラフが x軸と交わる点の座標を求めなさい。
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答え:(3/2, 0)
x軸上は y=0。0=2x−3 → x=3/2、点は(3/2, 0)。
Q162標準2点 (1, 2) と (3, 8) を通る直線の式を求めなさい。
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答え:y=3x−1
傾き=(8−2)/(3−1)=3。2=3×1+b → b=−1。y=3x−1
Q163応用y=ax² が点(3, 18)を通るとき、a を求め、x=−1 のときの y も求めなさい。
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答え:a=2, y=2
18=a×9 → a=2。x=−1:2×(−1)²=2
Q164応用放物線 y=x² と直線 y=−x+6 の交点の x 座標を求めなさい。
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答え:x=−3, 2
x²=−x+6 → x²+x−6=0。(x+3)(x−2)=0 → x=−3, 2
Q165標準底面積20cm²・高さ9cmの角錐の体積を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:60 cm³
錐の体積=(1/3)×底面積×高さ。(1/3)×20×9=60(cm³)。
Q166応用半径6cmの球の体積を求めなさい。(円周率はπ)
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答え:288π cm³
球の体積=(4/3)πr³。(4/3)×π×216=288π(cm³)。
Q167応用図の円柱(底面半径2cm・高さ5cm)の表面積を求めなさい。(円周率はπ)
半径25
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答え:28π cm²
側面=2πr×h=2π×2×5=20π。底面2つ=2×πr²=2×4π=8π。合計28π(cm²)。
Q168標準1辺3cmの立方体の対角線の長さを求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:3√3 cm
√(3²+3²+3²)=√27。3√3(cm)。
Q169標準底面の半径3cm・高さ4cmの円錐の体積を求めなさい。(円周率はπ)
▶ 答えと解説を見る
答え:12π cm³
(1/3)×π×3²×4=(1/3)×36π。12π(cm³)。
Q170標準2個のサイコロを同時に投げるとき、出る目の和が7になる確率を求めなさい。
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答え:1/6
全部で6×6=36通り。和が7は(1,6)(2,5)(3,4)(4,3)(5,2)(6,1)の6通り→6/36=1/6
Q171標準2個のサイコロを投げて、同じ目(ぞろ目)が出る確率を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:1/6
ぞろ目は(1,1)〜(6,6)の6通り。6/36=1/6
Q172基礎赤玉3個・白玉2個の袋から1個取り出すとき、赤玉が出る確率を求めなさい。
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答え:3/5
全部で5個、赤は3個。3/5=3/5
Q173標準コインを3枚投げて、3枚とも表が出る確率を求めなさい。
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答え:1/8
全部で2×2×2=8通り。3枚とも表は1通り→1/8
Q174基礎よくきったトランプ52枚から1枚引くとき、ハートが出る確率を求めなさい。
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答え:1/4
ハートは13枚。13/52=1/4

相似と円周角の応用 (10問)

Q1基礎相似な図形の対応する辺の比を何というか。
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答え:相似比
対応する角はすべて等しくなります。面積比は相似比の2乗になります。
Q2基礎三角形の相似条件を3つ答えなさい。
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答え:3組の辺の比がすべて等しい/2組の辺の比とその間の角が等しい/2組の角がそれぞれ等しい
証明では2組の角を使うことが多いです。合同条件と混同しないよう注意します。
Q3標準相似比が3:5の2つの図形の面積比を求めなさい。
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答え:9:25
面積比は相似比の2乗3²:5²=9:25。
Q4応用相似比が2:3の2つの立体の体積比を求めなさい。
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答え:8:27
体積比は相似比の3乗2³:3³=8:27。
Q5応用三角形ABCで、AB上の点Dと AC上の点Eを結ぶDEがBCと平行のとき、AD:DB=2:3ならDE:BCを求めなさい。
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答え:2:5
三角形ADEと三角形ABCは相似です。AD:AB=2:5 なので DE:BC=2:5。
Q6標準三角形の2辺の中点を結ぶ線分について成り立つ定理を答えなさい。
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答え:中点連結定理(残りの辺と平行で、長さはその半分)
三角形の相似から導かれます。四角形の問題でもよく使います。
Q7基礎円周角の定理を説明しなさい。
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答え:同じ弧に対する円周角は等しく、中心角の半分になる
弧の長さが等しければ円周角も等しくなります。半円の弧に対する円周角は90°です。
Q8基礎半円の弧に対する円周角は何度か。
▶ 答えと解説を見る
答え:90°
中心角が180°なのでその半分です。直径を利用する問題でよく使われます。
Q9標準ある弧に対する中心角が80°のとき、円周角は何度か。
▶ 答えと解説を見る
答え:40°
円周角は中心角の半分です。80÷2=40。
Q10応用4点が同じ円周上にあることを示すには何を確かめればよいか。
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答え:1つの線分に対する円周角が等しいこと(または向かい合う角の和が180°)
円周角の定理の逆です。相似の証明と組み合わせて出題されます。

入試レベル総合 (10問)

Q1基礎√12 を簡単にしなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:2√3
12=4×3 と分けます。√4=2 を外に出します。
Q2標準(√5+√2)(√5-√2) を計算しなさい。
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答え:3
和と差の積は2乗の差5-2=3。
Q3基礎x²-5x+6=0 を解きなさい。
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答え:x=2, 3
たして-5、かけて6になる2数は-2と-3。(x-2)(x-3)=0。
Q4応用2次方程式 x²-4x-1=0 を解きなさい。
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答え:x=2±√5
解の公式を使います。x=(4±√(16+4))/2=(4±2√5)/2=2±√5。
Q5応用y=2x² で x が1から3まで増えるときの変化の割合を求めなさい。
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答え:8
yの増加量は 2(9)-2(1)=16。16÷(3-1)=8。
Q6標準3辺が5、12、xの直角三角形で、xが斜辺のときのxを求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:13
三平方の定理 5²+12²=x²。25+144=169、x=13。
Q7応用半径3cmの球の体積を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:36π cm³
球の体積は (4/3)πr³。(4/3)π×27=36π。
Q8標準底面の半径2cm、高さ6cmの円錐の体積を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:8π cm³
円錐は (1/3)×底面積×高さ。(1/3)×4π×6=8π。
Q9基礎袋に赤玉3個、白玉2個が入っている。1個取り出して赤である確率を求めなさい。
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答え:3/5
全部で5個のうち赤は3個。3÷5=3/5。
Q10応用2個のさいころを同時に投げて、目の和が7になる確率を求めなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:1/6
全部で36通り、和が7は6通り。6/36=1/6。

標本調査と資料の活用 (10問)

Q1基礎全数調査と標本調査の違いを説明しなさい。
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答え:全数調査は対象すべてを調べる、標本調査は一部を取り出して調べ全体を推定する
国勢調査は全数調査です。視聴率調査や製品検査は標本調査です。
Q2標準電球の耐久検査に標本調査を使う理由を答えなさい。
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答え:全数調査をすると商品がすべて壊れてしまうから
調べると製品が使えなくなる検査に使います。時間や費用の節約にもなります。
Q3標準母集団と標本の関係を説明しなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:母集団は調べたい集団全体、標本はそこから取り出した一部
標本から母集団の性質を推定します。標本はかたよりなく選ぶ必要があります。
Q4応用袋の中の白玉と黒玉から50個取り出したら白が20個だった。袋に600個入っているとき、白玉はおよそ何個か。
▶ 答えと解説を見る
答え:およそ240個
標本での白の割合は 20/50=0.4。600×0.4=240。
Q5応用池の魚に印をつけて放し、後日100匹つかまえたら印つきが5匹だった。最初に印をつけたのが50匹なら池の魚はおよそ何匹か。
▶ 答えと解説を見る
答え:およそ1000匹
標本での印つきの割合は 5/100=0.05。50÷0.05=1000。
Q6基礎資料の中央値(メジアン)とは何か説明しなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:データを小さい順に並べたときの真ん中の値
データが偶数個なら中央2つの平均です。極端な値の影響を受けにくいのが特徴です。
Q7基礎最頻値(モード)とは何か説明しなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:データの中で最も多く現れる値
度数分布表では度数が最大の階級の階級値です。平均値とは異なることがあります。
Q8標準3, 5, 5, 8, 14 の中央値と最頻値を答えなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:中央値5、最頻値5
5個のデータの真ん中は3番目の5。5が2回出るので最頻値も5です。
Q9応用四分位範囲とは何か説明しなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:第3四分位数から第1四分位数を引いた値
データの中央付近50%の散らばりを表します。箱ひげ図の箱の長さにあたります。
Q10標準箱ひげ図からわかることを2つ答えなさい。
▶ 答えと解説を見る
答え:データの散らばり具合/中央値や四分位数の位置
最大値・最小値も読み取れます。複数の集団を比べるのに便利です。

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