유촌동 고2수학과외







음수 표준편차가 나온 풀이 기록
한 학생이 분산이 9인 자료의 표준편차를 구하면서 −3이라고 답했다. 분산과 표준편차를 모두 제곱과 관련된 값으로만 기억한 것이 오류의 출발점이었다.
어디에서 계산이 어긋났을까
분산을 V(X)라고 하면 표준편차 σ는 다음 관계로 정의된다.
σ = √V(X)
따라서 V(X)=9이면 σ=√9=3이다. 표준편차는 분산의 제곱근 중에서도 음이 아닌 값, 즉 양의 제곱근을 선택한다.
분산과 표준편차의 단위
자료의 단위가 cm라면 편차를 제곱해 구한 분산의 단위는 cm²가 된다. 표준편차는 분산에 제곱근을 취하므로 다시 cm 단위로 돌아온다. 분산을 다시 제곱하는 것은 단위를 원래값과 맞추는 과정이 아니다.
주어진 분산만으로 비교하기
| 자료 | 분산 | 표준편차 |
|---|---|---|
| A | 4 | 2 |
| B | 16 | 4 |
| C | 25 | 5 |
분산이 클수록 표준편차도 커진다. 비교할 때는 각 분산에 양의 제곱근을 취하면 되며, 음수인 표준편차를 답으로 고르면 안 된다.
새 문제에 적용하기
어떤 확률변수의 분산이 36일 때 표준편차는 √36=6이다. 반대로 표준편차가 7이면 분산은 7²=49이다. 두 방향의 계산을 구별해야 한다.
검산으로 마무리하기
풀이가 끝난 뒤 표준편차가 음수가 아닌지 확인하고, 그 값을 제곱했을 때 주어진 분산이 되는지 점검한다. 예를 들어 표준편차 6은 6²=36이므로 조건과 일치한다.
유촌동과외에서 이 유형을 다룰 때는 공식 암기보다 ‘분산의 양의 제곱근’이라는 정의와 단위 변화를 함께 확인하면 같은 실수를 줄일 수 있다.