中学3年数学:資料の活用(統計・標本調査・代表値)
✨ 1. 単元の目的と意義
この単元では、身近なデータを収集・整理し、分析する力を育てます。データから必要な情報を読み取り、的確に判断する「統計的リテラシー」は、将来どのような職業においても役立つ重要なスキルです。
統計の基本は以下の4つに集約されます:
- 代表値の理解(平均値・中央値・最頻値)
- データのばらつきの把握(範囲・四分位範囲)
- 資料の視覚的表現(度数分布表・ヒストグラム・箱ひげ図)
- 標本調査の考え方(母集団・標本・推測)
✅ 2. 代表値の理解
▶ 平均値(Mean)
▶ 最頻値(Mode)
→ 最もよく出る値(=頻度が最大の値)
▶ 中央値(Median)
→ データを小さい順に並べたときの中央の値。 (偶数個の場合は、中央の2つの平均をとる)
📌 例題1
データ: 5, 8, 5, 7, 9, 6, 5
- 平均値 = (5+8+5+7+9+6+5) ÷ 7 = 45 ÷ 7 ≒ 6.43
- 最頻値 = 5(3回出現)
- 中央値 = 並び替え → 5, 5, 5, 6, 7, 8, 9 → 中央 = 6
✅ 3. 散らばりの指標
▶ 範囲(Range)
▶ 四分位範囲(Interquartile Range)
Q1(第1四分位数)=下位25%の中央値、 Q3(第3四分位数)=上位25%の中央値。
📌 例題2
データ: 2, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 13, 14
- 中央値(第2四分位数)= 8
- Q1 = 中央より左:2, 4, 5, 7 → 中央 = 4.5
- Q3 = 中央より右:9, 10, 13, 14 → 中央 = 11.5
- 四分位範囲 = 11.5 − 4.5 = 7.0
- 範囲 = 14 − 2 = 12
✅ 4. 資料の視覚的表現
▶ 度数分布表とは
階級 |
度数 |
相対度数 |
累積度数 |
0〜10 |
2 |
0.10 |
2 |
10〜20 |
5 |
0.25 |
7 |
20〜30 |
8 |
0.40 |
15 |
30〜40 |
5 |
0.25 |
20 |
- 相対度数:度数 ÷ 全体の合計(20)
- 累積度数:その階級までの合計度数
▶ ヒストグラム
→ 上記の度数分布表を、階級を横軸、度数を縦軸にして棒グラフ化したもの。棒と棒の間は空けない。
▶ 箱ひげ図
→ データの5数要約(最小・Q1・中央値・Q3・最大)を線分と箱で表す。
✅ 5. 標本調査と母集団
- 母集団:調べたい全体の集団(例:全国の中学生)
- 標本:母集団の一部(例:東京都の中学生100人)
→ 標本をもとに母集団の傾向を推測する。
📌 例題3
ある商品について、標本30人のうち6人が「満足」と回答。全体が100人としたときの予測人数は?
→ 6 ÷ 30 = 0.2 → 100 × 0.2 =
20人と予測できる。
✅ 6. 演習問題と解答
📌 基礎問題
問題1: データ:3, 4, 6, 6, 8, 9, 11 の平均値・中央値・最頻値を求めよ。 → 解答:平均 = 47÷7 ≒
6.71、中央値 =
6、最頻値 =
6
問題2: 最大値が82、最小値が55のデータの範囲は? → 解答:82 − 55 =
27
問題3: Q1 = 45, Q3 = 70 のとき、四分位範囲は? → 解答:70 − 45 =
25
問題4: 50人中、標本調査で10人が「はい」と答えた。全体が200人なら何人? → 解答:10 ÷ 50 = 0.2 → 200 × 0.2 =
40人
問題5: 以下の度数分布表の累積度数と相対度数を記入:
階級 |
度数 |
0〜20 |
4 |
20〜40 |
6 |
40〜60 |
10 |
→ 解答:全体 = 20人
階級 |
度数 |
相対度数 |
累積度数 |
0〜20 |
4 |
0.20 |
4 |
20〜40 |
6 |
0.30 |
10 |
40〜60 |
10 |
0.50 |
20 |
✨ 7. 学習のポイントとまとめ
- 代表値は「平均」「中央値」「最頻値」を使い分ける
- 散らばりを表す四分位範囲は、外れ値に強い
- 標本調査では「ランダムに抽出された適切な数の標本」が重要
- グラフを使った視覚的な理解も必須
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個別指導塾
【監修者】 |
宮川涼 |
プロフィール |
早稲田大学大学院文学研究科哲学専攻修士号修了、同大学大学院同専攻博士課程中退。日本倫理学会員 早稲田大学大学院文学研究科にてカント哲学を専攻する傍ら、精神分析学、スポーツ科学、文学、心理学など幅広く研究に携わっている。 |
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早稲田大学大学院文学研究科哲学専攻修士号修了、同大学大学院同専攻博士課程中退。日本倫理学会員 早稲田大学大学院文学研究科にてカント哲学を専攻する傍ら、精神分析学、スポーツ科学、文学、心理学など幅広く研究に携わっている。