数学 第8章
資料の活用
解説編
度数分布・代表値(中1範囲)
図で復習する(本体)
解説を読む前に、図の日本語ラベルでもう一度構造を確認してください。文章は図で足りないところだけ補います。
読書時間の度数分布(4, 9, 12, 7, 3)を棒の高さで読む。
平均値は合計÷個数、中央値は大きさ順のまん中の値。
① 導入
この解説編では、問題編のすべての問題について途中式を省略せず解説します。平均値・中央値・最頻値は、それぞれ異なる視点でデータの特徴を表すことを意識してください。
② 基本概念
問題編の基本概念を参照してください。特に、データの個数が偶数のときの中央値(中央2つの平均)の求め方に注意しましょう。
④ 例題 解説
例1 3,5,5,8,9の平均値
(3+5+5+8+9)÷5 = 30÷5 = 6
つまずき:問「例1」の条件の一部を読み落とす。
例2 中央値
並べ替えると 3,5,5,8,9。中央(3番目)は5
つまずき:問「例2」の条件の一部を読み落とす。
例3 最頻値
最頻値は最も多く現れる値なので、2回現れる5が最頻値。答え:5
つまずき:「5」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。
例4 範囲
範囲=最大値−最小値なので、9−3=6
つまずき:問「例4」の条件の一部を読み落とす。
例5 相対度数
相対度数=その階級の度数÷度数の合計なので、8÷40=0.2
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
⑤ 基本問題 解説
復習1 平均=合計÷個数なので、(3+7+8)÷3=18÷3=6
つまずき:問「復習1」の条件の一部を読み落とす。
復習2 5人へ等しく分けた点数が平均なので、350÷5=70点
つまずき:問「復習2」の条件の一部を読み落とす。
復習3 割合=比べる量÷全体より8÷20=0.4、百分率では40%
つまずき:割合と実数、面積と人口を混同して断定する。
復習4 (4+6+10+12)÷4=32÷4=8
つまずき:問「復習4」の条件の一部を読み落とす。
1 階級10〜15の中央 → (10+15)÷2=12.5
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
2 4+9+12+7+3=35 → 一致する(a)
つまずき:復習4・の条件の一部を読み落とす・階級10の取り違えや条件の読み落とし。
3 度数:4,9,12,7,3のうち最大は12 → 10〜15
つまずき:15の中央・相対度数の分母を合計では・なくその階級だけにするの取り違えや条件の読み落とし。
4 相対度数=度数÷合計より9÷35=0.2571…。小数第3位を四捨五入して0.26
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
5 (4+6+6+7+10+15)÷6=48÷6=8
つまずき:の条件の一部を読み落とす・相対度数・度数の取り違えや条件の読み落とし。
6 並べ替え:4,6,6,7,10,15。中央2つは6と7 → (6+7)÷2=6.5
つまずき:相対度数の分母を合計では・なくその階級だけにする・の条件の一部を読み落とすの取り違えや条件の読み落とし。
7 最頻値は出現回数が最多の値なので、2回現れる6が最頻値。答え:6
つまずき:「6」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。
8 範囲=最大値−最小値なので、15−4=11
つまずき:「6」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。
23 (2+5+5+8+10)÷5=30÷5=6
つまずき:範囲・最大値・最小値の取り違え。
24 相対度数=度数÷合計より7÷35=0.2。小数第2位まで表して0.20
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
⑥ 標準問題 解説
9 15〜20までの累積度数
累積度数は指定階級までの度数を足すので、4+9+12+7=32
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
10 階級値を使った平均値の近似
2.5×4=10、7.5×9=67.5、12.5×12=150、17.5×7=122.5、22.5×3=67.5
合計:10+67.5+150+122.5+67.5=417.5
417.5÷35=11.9(時間)
なぜ:実際の1人ひとりの値が分からないとき、階級値をその階級の代表として計算する。これは近似値であり、正確な平均値とは少しずれる場合がある。
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
11 2,3,3,3,5,20の代表値
平均値:(2+3+3+3+5+20)÷6=36÷6=6
中央値:並べ替えても同じ順。中央2つは3と3 → 3
最頻値:3が3回で最多 → 3
なぜ:20という極端に大きい値(外れ値)が平均値を引き上げているが、中央値・最頻値はほとんど影響を受けない。代表値の使い分けが重要になる例。
つまずき:度数の分母を合計ではなく・その階級だけにする・20の代表値の取り違えや条件の読み落とし。
12 階級の幅は上端−下端で求め、5−0=10−5=5時間
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
13 各相対度数は全体に占める割合で、全階級を合わせると全体そのものになるため1
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
20 10〜15までの累積度数
10〜15までの各階級の度数を順に足し、4+9+12=25
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
21 1,4,4,7,9,11の代表値
平均値:(1+4+4+7+9+11)÷6=36÷6=6
中央値:中央2つは4と7 → (4+7)÷2=5.5
最頻値:4が2回で最多 → 4
つまずき:tep・15までの各階級の度数を・順に足しの取り違えや条件の読み落とし。
22 20〜25の相対度数
相対度数=3÷35=0.0857…。小数第3位を四捨五入して0.09
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
25 範囲と中央値の求め方
範囲:20−3=17
偶数個のとき:中央の2つの値の平均をとる。
つまずき:25の相対度数・相対度数・小数第3位を四捨五入しての取り違えや条件の読み落とし。
26 相対度数
相対度数=度数÷合計なので15÷50=0.3。小数第2位まで表して0.30
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
⑦ 応用・実力テスト形式 解説
14 A組・B組の比較
平均値:A組11.9時間 > B組10.2時間
中央値の階級:A組は10〜15の階級に含まれ、B組は9時間(5〜10の階級相当)
平均値・中央値のどちらもA組の方が大きいので、A組の方が読書時間が長い傾向にあると考えられる。
つまずき:平均値だけ比べて終えない。中央値の階級も表から読む。
15 基準を使った平均
差の合計:3−2+4−3+3=5
差の平均:5÷5=1
平均:5+1=6(日)
つまずき:差+3−2+4−3+3=5。負の差の符号を落とすと平均がずれる。
16 相対度数の利用
(1) 相対度数:3÷50=0.06
(2) 400個での推定:400×0.06=24個
(3) 相対度数は全体に占める割合を表す。同じ割合が続くと仮定すれば、400個全体に同じ割合(0.06)を掛けて見積もれる。
つまずき:調べた割合が変わらないと仮定すれば、全体の数量に同じ割合を掛けて見積もることができる。
17 中央値の階級
35人の中央値は18番目のデータ。
累積度数:0〜5は4人(1〜4番目)、5〜10までで13人(5〜13番目)、10〜15までで25人(14〜25番目)
18番目は14〜25番目の範囲に含まれるので、10〜15の階級に中央値が含まれる。
つまずき:35人の中央値は18番目。累積度数で何番目がどの階級か追う。
18 A組31人の小テストの度数分布表
(1) 階級値×度数:5×2=10、15×5=75、25×9=225、35×9=315、45×6=270
合計:10+75+225+315+270=895。895÷31=28.87… → 28.9(点)
(2) 累積度数:2、7、16、25、31。31人の中央値は16番目のデータ。累積度数が16になるのは「20〜30」の階級なので、中央値は20〜30の階級に含まれる。
(3) 「30〜40」の度数は9人。相対度数:9÷31=0.290… → 0.29
つまずき:度数分布の平均は「階級値×度数」の合計÷総人数。階級の真ん中を使う。
19 A組とB組の得点の比較
平均値:A組28.9点 < B組31.5点
中央値の階級:A組は20〜30、B組は30〜40 → B組の方が高い階級
高得点層(40〜50)の相対度数:A組6÷31=0.19… < B組0.30
平均値・中央値の階級・高得点層の相対度数のすべてでB組が上回っているので、B組の方が得点が高い傾向にあると考えられる。
つまずき:高得点層は相対度数の比較も必要。平均だけでは分布の差が見えない。
⑧ 確認テスト 解説
1 (5+8+8+10+14)÷5=45÷5=9
つまずき:B組は30・B組の方が高い階級・高得点層の取り違えや条件の読み落とし。
2 並べ替え:5,8,8,10,14。中央(3番目)は8
つまずき:xt・sm・textの取り違えや条件の読み落とし。
3 最頻値は出現回数が最も多い値なので、2回現れる8が最頻値。答え:8
つまずき:「8」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。
4 度数=全体の人数×相対度数なので、0.25×60=15人
つまずき:相対度数の分母を合計ではなくその階級だけにする。
5 基準10点との差の平均
差の合計:3−2+4+0−1+2−3+1=4
差の平均:4÷8=0.5
平均:10+0.5=10.5(点)
つまずき:度数・全体の人数・相対度数なのでの取り違えや条件の読み落とし。
⑨ 完全解説
以上が第7章の全問題の解説です。データの問題は、まず「並べ替える」「合計する」「階級に整理する」という下準備を丁寧に行うことが、正確な代表値を求める第一歩です。
確認テストで80%以上取れたら、第8章「実戦演習」で中1範囲の総合問題に取り組みましょう。