数学 第7章
資料の活用
解説編
度数分布・代表値(中1範囲)
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。
③ 図解
問題編の図解(読書時間の度数分布表)を、⑤以降の問題で繰り返し使用します。
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
例2 中央値
並べ替えると 3,5,5,8,9。中央(3番目)は5
例3 最頻値
5が2回で最も多い → 5
例4 範囲
9−3=6
例5 相対度数
8÷40=0.2
⑤ 基本問題 解説
復習1 (3+7+8)÷3=18÷3=6
復習2 350÷5=70点
1 階級10〜15の中央 → (10+15)÷2=12.5
2 4+9+12+7+3=35 → 一致する(a)
3 度数:4,9,12,7,3のうち最大は12 → 10〜15
4 9÷35=0.2571… → 0.26
5 (4+6+6+7+10+15)÷6=48÷6=8
6 並べ替え:4,6,6,7,10,15。中央2つは6と7 → (6+7)÷2=6.5
7 6が2回で最も多い → 6
8 15−4=11
⑥ 標準問題 解説
9 15〜20までの累積度数
4+9+12+7=32
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。
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。
12 階級の幅 → 5
13 相対度数の合計 → 1
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。
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)
16 相対度数の利用
相対度数:3÷50=0.06
400個での推定:400×0.06=24個
なぜ: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。
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
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。
⑧ 確認テスト 解説
1 (5+8+8+10+14)÷5=45÷5=9
2 並べ替え:5,8,8,10,14。中央(3番目)は8
3 8が2回で最多 → 8
4 0.25×60=15
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)
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。