在概率與統(tǒng)計模塊知識中,經常借助頻率分布直方圖給出對應的數(shù)據(jù)信息,這已經成為數(shù)學練習題中的一種常見方式。基于頻率分布直方圖的直觀形象與數(shù)據(jù)信息,有圖表有數(shù)據(jù),能有效考查直觀想象、數(shù)學分析及數(shù)學運算等核心素養(yǎng),成為考試命題中的基本知識點之一。本文基于頻率分布直方圖的場景創(chuàng)設,就其不同的應用類型與考查方向加以實例剖析,以期拋磚引玉。
一、中位數(shù)與百分位數(shù)的估算
例1某校為了解高一學生在五一假期中參加社會實踐活動的情況,抽樣調查了其中的100名學生,統(tǒng)計他們參加社會實踐活動的時間(單位:h),并將統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制成如圖1所示的頻率分布直方圖。
(1)估計這100名學生在這個五一假期中參加社會實踐活動的時間的眾數(shù)、中位數(shù)及平均數(shù);
(2)估計這100名學生在這個五一假期中參加社會實踐活動的時間的第75百分位數(shù)(結果保留兩位小數(shù))。
解析:(1)由頻率分布直方圖可看出最高矩形底邊上的中點值為20,故眾數(shù)是20。
由(0.02+0.06+0.075+a+0.025)×4=1,解得a=0.07。
因為(0.02+0.06)×4=0.32,且(0.02+0.06+0.075)×4=0.62,所以中位數(shù)位于18~22之間。
設中位數(shù)為x,則x-18/22-18=0.5-0.32/0.62-0.32,解得x=20.4,故中位數(shù)是20.4。
平均數(shù)為(0.02×12+0.06×16+0.075×20+0.07×24+0.025×28)×4=20.32。
(2)因為(0.02+0.06+0.075)×4=0.62,(0.02+0.06+0.075+0.07)×4=0.9,所以第75百分位數(shù)位于22~26之間。
設第75百分位數(shù)為y,則y-22/.26-22=0.75-0.62/0.9-0.62,解得y=22+137≈23.86。
點評:基于頻率分布直方圖的直觀想象與數(shù)據(jù)信息,估算對應數(shù)據(jù)的百分位數(shù)的方法(其中中位數(shù)即50%分位數(shù)):①找出百分位數(shù)所在的矩形區(qū)間[a,b);②設組距為d,計算可得第k百分位數(shù)為a+d×((k/100-a處之前的頻率和)/區(qū)間[a,b)的頻率)"。