8 人の生徒が 20 点満点の小テストを受けたところ、得点は次のようになりました。
このデータの四分位範囲は何点ですか。
四分位数と四分位範囲
データを小さい順に並べて前半と後半に分け(個数が奇数のときは中央値を除く)、第 1・第 2・第 3 四分位数と四分位範囲(第 3 四分位数 第 1 四分位数)を求められる
前提
- 平均値・中央値・最頻値 (中学数学 データの活用)
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- 平均と合計 (算数 いろいろな文章題)
- 平均値・中央値・最頻値 (中学数学 データの活用)
説明
データを小さい順に並べて 4 つに区切る位置の値(四分位数)を求め、真ん中あたりの約半分のデータがどれくらいの幅に散らばっているか(四分位範囲)を求められるようになります。範囲(最大値 最小値)とちがって極端な値の影響を受けにくいので、データの散らばりのようすをくらべるときに使います。
なぜそうしてよいのか
範囲は最大値と最小値だけで決まるので、極端に大きい値や小さい値が 1 つあるだけで大きく変わってしまいます。そこで、データを小さい順に並べて個数がほぼ同じになるように 4 つに分け、その区切りの値を見ることにします。
まず全体の中央値でデータを前半と後半に分けます。全体の中央値を第 2 四分位数といいます。次に、前半のデータの中央値を第 1 四分位数、後半のデータの中央値を第 3 四分位数とします。こうすると、第 1 四分位数より小さい側、第 1〜第 2、第 2〜第 3、第 3 四分位数より大きい側に、データがほぼ 4 分の 1 ずつ入ります。データの個数が奇数のときは、全体の中央値はちょうど真ん中のデータなので、前半にも後半にも入れずに除いて分けます。
第 3 四分位数 第 1 四分位数 を四分位範囲といいます。これは真ん中あたりにある約半分のデータが入っている幅なので、両はしの極端な値に左右されずに、散らばりの大きさを表せます。
手順
データを小さい順に並べ、個数を数える
全体の中央値を求め、これを第 2 四分位数とする
データを前半と後半に分ける。個数が奇数なら中央値のデータを除き、偶数ならちょうど半分ずつに分ける
前半の中央値を第 1 四分位数、後半の中央値を第 3 四分位数とする
四分位範囲 を計算する
例題
11 人の生徒が 1 週間に図書室を利用した回数は、次のとおりであった。
このデータの四分位範囲を求めよ。
例題の解答
手順 1: 小さい順に並べると
で、個数は 11 個。
手順 2: 11 個の真ん中は 6 番目なので、第 2 四分位数(中央値)は 回。
手順 3: 個数が奇数なので、6 番目の を除いて、前半は 、後半は とする。
手順 4: 前半 5 個の中央値は 3 番目の なので第 1 四分位数は 回。後半 5 個の中央値は 3 番目の なので第 3 四分位数は 回。
手順 5: 四分位範囲は (回)。
答え:
よくある誤り
個数が奇数なのに、全体の中央値を前半や後半にふくめてしまう誤り。上の例で前半を とすると第 1 四分位数は になってしまう。正しくは中央値 を除いて前半を とし、第 1 四分位数は 。
並べかえずに、与えられた順のままで前半と後半に分けてしまう誤り。正しくは必ず小さい順 に並べてから分ける。
四分位範囲を、範囲(最大値 最小値)と取り違えてしまう誤り。上の例で は範囲で、正しくは四分位範囲は 。
前半や後半の個数が偶数のときに、真ん中の 2 つのうち片方だけを四分位数にしてしまう誤り。たとえば前半が なら、第 1 四分位数は や ではなく、正しくは 。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
ある店で、12 日間に売れたメロンパンの個数を調べたところ、次のようになった。
このデータの四分位範囲を求めよ。ある班の生徒 人が、1 週間に家で勉強した時間を調べたところ、次のようになった。
このデータの第 四分位数、第 四分位数(中央値)、第 四分位数をこの順に求め、 の形で答えよ。ある店で、13 日間に来店した客の人数を調べたところ、次のようになった。
このデータの第 1 四分位数、第 2 四分位数(中央値)、第 3 四分位数をこの順に求めよ。ある資料館で、 日間の来館者数を調べたところ、次のようになった。
このデータの箱ひげ図をかくために、第 四分位数と第 四分位数を求めたい。第 四分位数と第 四分位数を、この順に組 の形で答えよ(単位は人)。人の生徒が、ある月に図書室で借りた本の冊数を調べたところ、次のようになった。
このデータの四分位範囲は何冊か求めよ。11 人の生徒の握力を測定したところ、次のようになった。
11 人の握力の平均値が であるとき、このデータの四分位範囲は何 kg か。ある学級の生徒 人が、1 か月に読んだ本の冊数を調べたところ、次のようになった。
ただし、 は 以上の整数とする。このデータの中央値が 冊、四分位範囲が 冊であるとき、 の値を求めよ。人の生徒が 点満点のテストを受けた。 人の得点は次のとおりである。
ただし、 は整数で、 とする。このデータの第 四分位数が 点、中央値が 点であるとき、 の値を の形で求めよ。人の生徒が 点満点のテストを受けた。得点はすべて 点以上 点以下の整数で、 人の得点は次のとおりである。
このデータについて、次の つのことがわかっている。- 四分位範囲は 点である。
- 平均値は中央値より大きい。
このとき、 の値を求めよ。
この技能の次に学べること
- 箱ひげ図の値 (中学数学 データの活用)
- 代表値や四分位数の条件から未知のデータを求める (中学数学 データの活用)