112年:醫物幅安(1)
假設加權因子的訂定是該數值伴隨誤差的平方倒數,若甲為 30 ± 2.5,乙為 28 ± 2.3,丙為 27 ± 2.1,丁為 26 ±1.8,則何者的加權因子最大?
A甲
B乙
C丙
D丁
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是實驗數據處理與誤差分析中的「加權因子(Weighting factor)」概念。在輻射測量或物理實驗中,當我們有多個包含不同誤差(不確定度)的測量結果時,為了求得最接近真實值的平均值,會使用「加權平均(Weighted mean)」。根據統計學原理,為使加權平均值的變異數最小化,給予各個數據的權重(即加權因子)應與其變異數(即誤差的平方)成反比。
選項分析
依據題意,「加權因子的訂定是該數值伴隨誤差的平方倒數」,其數學關係式可表示為 ,其中 為加權因子, 為該數值的伴隨誤差。因此,伴隨誤差越小的數值,其誤差的平方越小,取倒數後得到的加權因子就會越大。
我們將各選項的數值與誤差代入公式進行分析與比較:
- A選項(甲):數值為 30,伴隨誤差為 2.5。其加權因子 。因誤差最大,故加權因子最小。
- B選項(乙):數值為 28,伴隨誤差為 2.3。其加權因子 。
- C選項(丙):數值為 27,伴隨誤差為 2.1。其加權因子 $W_{丙}
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