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七年级下册 · 第十二章 数据的收集、整理与描述

12.2 用统计图描述数据

收集来的数据,用什么图画出来最能说明问题?扇形图怎么画,直方图怎么分组,趋势图怎么帮我们预测?

本节导读 先修:12.1 统计调查、9.1 坐标 · 本节路线

要用到:怎样收集数据(回看 12.1);在坐标系里描点(回看 9.1);小学的条形图、折线图会画,扇形图会读,会算百分数。

  1. 从一次班级投票进入:同一组数据,画成不同的图,看出的东西不同。
  2. 扇形图:百分比换成圆心角,自己动手画。
  3. 选图:想表达占比、多少、变化,各用什么图。
  4. 频数分布直方图:四步走,难在分组(左闭右开、组数取整)。
  5. 趋势图:描点,画一条“尽可能靠近”各点的线,再预测。
  6. 动手改数据、改组距、拖趋势线;练习与中考真题。

七(3)班 \(40\) 人投票选最喜欢的课间活动:跳绳 \(14\) 人,阅读 \(12\) 人,下棋 \(8\) 人,踢毽子 \(6\) 人。同一组数据,点按钮看看画成三种图各是什么样:

班长想贴一张图,让大家一眼看出每种活动占全班的多大比例。用哪种图最合适?

B。整个圆表示全班,每块扇形表示一部分,适合看各项占多少。

详细解释

B。扇形图用整个圆表示全班,每块扇形是一部分,“占多少”一眼可见。条形图更适合比较各项有多少;折线图适合看随时间怎样变化,这四种活动没有先后,连成线没有意义。这一节学怎样画扇形图,怎样选图,再认识两种新图:直方图和趋势图。

1. 先认识几个词:扇形图、频数、组距、频数分布直方图、趋势图

前置知识:小学会画条形图、折线图,会读扇形图;怎样收集数据见 12.1;描点见 9.1。

扇形图用整个圆表示总体,每个扇形表示其中一部分,扇形的大小由它的圆心角决定。把数据分成若干组,落在各组内的数据的个数叫这一组的频数;每组两个端点之间的距离叫组距。列出各组和频数的表叫频数分布表;在横轴上按组画出紧挨着的小长方形、用高表示频数,就是频数分布直方图(本节只用每组一样宽的等距分组)。把成对的数据描成点,画一条尽可能靠近这些点的线来描述两个量的关系,叫趋势图。

直觉微图解 ①扇形的大小 = 这部分占全体的比例

调查 \(50\) 名同学的上学方式:步行 \(18\) 人,骑车 \(12\) 人,公交 \(15\) 人,家长接送 \(5\) 人。点一类,看它的扇形是怎么算出来的:

核心概念 ②条形图 vs 直方图

条形图的横轴是类别(步行、骑车……),条和条分开;直方图的横轴是一段段连续的数(\(145\)~\(150\) cm、\(150\)~\(155\) cm……),长方形一个挨一个,不留空隙。

核心概念 ③扇形只说占比,不说多少

“步行占 \(36\%\)”只告诉你比例。\(50\) 人里是 \(18\) 人,\(1\,000\) 人里就是 \(360\) 人。总数不同的两张扇形图,不能比扇形大小来比人数。

2. 核心点:扇形图——百分比换成圆心角

\(\color{#2F7A56}{\underbrace{\text{圆心角}}_{\text{扇形多大}}} \;=\; 360^\circ\times\color{#966524}{\underbrace{\text{百分比}}_{\text{这部分占总体的多少}}}\)

试着用四步想问题:读懂题意 → 想办法 → 执行并检查 → 回头看。卡住时按需展开提示。

例 1(示范:跟老师走一遍思考过程)

社区随机调查了 \(200\) 户居民对垃圾分类的掌握情况:完全掌握 \(92\) 户,基本掌握 \(64\) 户,了解一点 \(30\) 户,不了解 \(14\) 户。画扇形图前,先算出各部分的圆心角。

① 读懂题意:扇形图要的是“占比”,题目给的是“户数”。中间差了哪一步?

提示 1:先求百分比

每部分户数 ÷ 总户数 \(200\)。

看完整示范
② 想办法:户数 → 百分比 → 圆心角,列成一张表。
③ 执行:完全掌握 \(92\div200=46\%\),\(360^\circ\times46\%=165.6^\circ\);基本掌握 \(32\%\),\(115.2^\circ\);了解一点 \(15\%\),\(54^\circ\);不了解 \(7\%\),\(25.2^\circ\)。再用量角器依次画出,每块标上名称和百分比。
执行中检查:\(46\%+32\%+15\%+7\%=100\%\),\(165.6^\circ+115.2^\circ+54^\circ+25.2^\circ=360^\circ\) ✓。

④ 回头看:百分比加起来不是 \(100\%\),多半是漏了一类(常常是“其他”)。扇形的先后位置可以换,不影响图的意思。

自己试试:一张扇形图里,“坐地铁”这一块的圆心角是 \(54^\circ\)。坐地铁的人占总人数的百分之几?

A。倒过来算:\(54^\circ\div360^\circ=0.15=15\%\)。圆心角的度数不是百分数,要除以 \(360^\circ\)。

3. 核心点:想表达什么,就选什么图

直觉微图解 ②四种需要,四种图

自己试试:小林记录了一株豆苗连续 \(10\) 天每天的高度,想看出它长高的快慢变化,最适合用哪种图?

C。数据随时间变化,折线的陡和缓直接显示长得快和慢。扇形图看不出先后;条形图能比每天的高低,但看变化趋势不如折线直观。

4. 核心点:频数分布直方图——四步,难在分组

\(\color{#2F7A56}{\underbrace{\text{组数}}_{\text{分几组}}} \;\leftarrow\; \dfrac{\color{#966524}{\text{最大值}-\text{最小值}}}{\color{#B5452F}{\text{组距}}}\;\color{#B5452F}{\underbrace{\text{不是整数,取比它大的最小整数}}_{\text{保证装得下所有数据}}}\)

四步是:① 求最大值与最小值的差;② 定组距和组数;③ 列频数分布表;④ 画直方图。分组写成 \(a\le x\lt b\):左端点算在本组,右端点不算,下一组从 \(b\) 开始,每个数据只落进一组。如果差恰好是组距的整数倍,最大值会落在最后一组的右端点上、不在组内,还要再多分一组。

直觉微图解 ③一个数据落进哪一组?左闭右开

例 2(示范:跟老师走一遍思考过程)

七(2)班 \(30\) 名同学 \(1\) 分钟仰卧起坐的个数如下。取组距为 \(5\),列频数分布表,画频数分布直方图。

① 读懂题意:组距已经给了,还缺什么才能分组?

提示 1:先找最大值、最小值

最小值 \(22\),最大值 \(49\)。差是多少?要分几组?

基础示范(可收起)
② 想办法:差 \(49-22=27\),\(27\div5=5.4\),不是整数,分 6 组。第一组从略小于最小值的 \(20\) 开始:\(20\le x\lt25\),\(25\le x\lt30\),……,\(45\le x\lt50\)。
③ 执行:逐个数据划“正”字,得频数分布表(下表),再按表画直方图(下图):横轴是数轴,长方形紧挨着,高等于频数。
执行中检查:频数合计 \(2+5+7+10+4+2=30\),正好是数据个数 ✓;最后一组右端点 \(50\) 大于最大值 \(49\),装得下 ✓。
个数分组频数
20 ≤ x < 252
25 ≤ x < 305
30 ≤ x < 357
35 ≤ x < 4010
40 ≤ x < 454
45 ≤ x < 502
合计30

④ 回头看:读图:做 \(35\) 到 \(40\) 个(不含 \(40\))的人最多,两头的人少。如果取组距 \(1\),要分 \(28\) 组,太碎;取 \(20\),只有两组,看不出分布。组距要选得让“形状”露出来。

自己试试:一组数据最大值是 \(92\),最小值是 \(58\),取组距为 \(5\),应分几组?

B。\(92-58=34\),\(34\div5=6.8\),取比它大的最小整数 \(7\)。只分 \(6\) 组,从 \(58\) 起只到 \(88\),\(92\) 就没地方放了。

再试一个:分组是 \(145\le x\lt150\),\(150\le x\lt155\)。一名同学身高 \(150\) cm,应计入哪一组?

B。\(150\) 是前一组的右端点,不在那组里;是后一组的左端点,算在后一组。同一个数据只能算一次,否则频数合计会比数据个数多。

5. 核心点:趋势图——描点,画一条“靠近”的线,再预测

西红柿苗栽下后第 \(5,10,15,20,25,30\) 天量株高,依次是 \(6.5,\,9.5,\,14,\,17,\,22,\,24.5\)(单位:cm)。把每一对(天数,株高)描成点,这些点大致排在一条直线附近,就可以画一条尽可能靠近所有点的直线来描述它,并用来预测。“尽可能靠近”的标准不止一种:

直觉微图解 ④标准不同,线不同,预测也不同

例 3(示范)

用上面的数据,估计第 \(32\) 天西红柿苗的株高。

提示:还没学函数,怎么从图上读预测值?

从横轴上 \(32\) 处向上作竖线,交趋势线于一点,再从这点向左作横线,读纵轴。

看完整示范
想办法:描点 → 选一个“靠近”的标准画线 → 作图读数。
执行:第 \(10,20,30\) 天的三个点 \((10,9.5)\)、\((20,17)\)、\((30,24.5)\) 正好在一条直线上(每 \(10\) 天长 \(7.5\) cm),按“过尽量多的点”就画这条线,读出第 \(32\) 天约 \(26\) cm;按“两侧点数相等”画的线读出约 \(25.46\) cm。
检查:第 \(5\) 天至第 \(30\) 天共长 \(24.5-6.5=18\) cm,平均每 \(5\) 天长 \(18\div5=3.6\) cm。照这个平均增量粗估,第 \(32\) 天约 \(24.5+3.6\div5\times2=25.94\) cm,与两条趋势线的预测接近;各段增长并不相同,预测只是估计。

两图使用相同的坐标刻度。实心点是第 5~30 天的给定株高;彩色实线是选定的趋势线,彩色虚线是向第 32 天的延长。空心点是估计值,不是新测量的数据;灰色点线表示从横轴向上、再向左读数。

标准一:过尽量多的点

株高/cm 天 0 10 20 30 0 10 20 30 32

这条线经过第 10、20、30 天的三个给定点;其余三个点在上方。按这条线向第 32 天外推,读得株高约 26 cm。

标准二:两侧点数相等

株高/cm 天 0 10 20 30 0 10 20 30 32

这是符合该标准的一条示意线:三个给定点在上方,三个在下方,没有点在线上。按这条线向第 32 天外推,读得株高约 25.46 cm。

作预测须说明画线标准,估计不是唯一精确值。这里只向外延长 2 天。

回头看:读到的高度要与所画的趋势线一致,且要说清画线标准。预测是估计,离已有数据越远越不可靠:不能用这条线去“预测”第 \(300\) 天。

自己试试:对例 3 的点,小陈画的趋势线预测第 \(35\) 天约 \(28.25\) cm,小许画的预测约 \(27.5\) cm。谁对?

C。“尽可能靠近”的标准不唯一;线不同,预测也会略有不同,它们都只是估计。趋势线也不必穿过每个点。

看别人的图要留心:条形图纵轴不从 \(0\) 开始,差一点也会被画得像差好几倍;折线图横轴时间间隔不一样,变化快慢也会被看错。

同为100和120:左图从0起,右图从80起。柱高之比会改变,数量之比没有变。

100120100120起点0起点80

6. 用之前必查:三大翻车现场

翻车现场 ①(最高频!)扇形更大,就以为数量更多
❌ 典型错解:“甲校喜欢足球的扇形比乙校大,所以甲校喜欢足球的人多。”
✅ 看图秒懂:甲校 \(600\) 人,\(20\%\) 是 \(120\) 人;乙校 \(1\,500\) 人,\(12\%\) 是 \(180\) 人。扇形小的乙校,人反而多。
翻车现场 ②组数算出带分数,就舍掉零头
❌ 典型错解:差 \(23\),组距 \(3\),\(23\div3=7\tfrac23\),“去掉零头”分 \(7\) 组。
✅ 一眼看清:\(7\) 组从最小值起只覆盖 \(7\times3=21\) 的跨度,装不下所有数据。要取比商大的最小整数,分 \(8\) 组,写成“\(23\div3=7\tfrac23\),所以分 \(8\) 组”。
翻车现场 ③把直方图画成条形图
❌ 典型错解:长方形之间留空隙;或者分组宽窄不一,还直接用高表示频数。
✅ 一眼看清:横轴是连续的数,长方形必须紧挨着。只有等距分组时才能用高表示频数;组宽不一样时,宽的那组会显得数据特别多。
再深一点(可跳过):组宽不同时怎样公平读图?

两组频数相同,但组距一个为5、一个为10。若画成一样高,面积还相同吗?能怎样选择纵轴,使面积表示频数?

想好后看解释

直方图里,真正表示频数的是小长方形的面积:一般把纵轴取成“频数 ÷ 组距”,面积 = 组距 × 高 = 频数。等距分组时每个长方形一样宽,面积和高成比例,才可以直接用高表示频数。高中还会继续用面积来读图。

自己制作:从原始数据到两张图,再解释选择

下面是虚构的练习数据。先自己统计、量角和设置柱高,网页会按你填的数画图。输入只在本页保留,刷新会清空。

① 改数据,扇形图跟着变

还是 \(50\) 名同学的上学方式。先点选一类,再拖动下方圆点(或用方向键)改这一类的人数。看百分比和圆心角怎样一起变。

② 拖动组距,直方图和频数一起变

某班 \(40\) 名同学的身高(单位:cm)如下,第一组从最小值开始。拖动“组距”圆点(或用方向键),看分几组、每组多少人。

③ 进阶:自己画趋势线

西红柿苗的 6 个点。上下拖动直线上的两个圆点(或用方向键),让线“尽可能靠近”各点,看两侧点数、竖直距离之和和第 35 天的预测怎样变。

从易到难排好了。卡住时先展开提示。

直接用

1. 调查 \(40\) 名同学最喜欢的社团,选“科技社”的有 \(9\) 人。画扇形图时,“科技社”这一块的圆心角是多少度?

A。\(9\div40=22.5\%\),\(360^\circ\times22.5\%=81^\circ\)。B 把百分数直接当成了度数。

2. 一组数据中最大值是 \(71\),最小值是 \(44\)。取组距为 \(4\),应分成几组?

B。\(71-44=27\),\(27\div4=6.75\),取比它大的最小整数 \(7\)。组数是整数,不能写 \(6.75\) 组,也不能舍成 \(6\) 组。

易错

3. 七年级有 \(300\) 人,扇形图中“喜欢书法”占 \(30\%\);八年级有 \(400\) 人,扇形图中“喜欢书法”占 \(25\%\)。哪个年级喜欢书法的人多?

提示

扇形只表示占比。先把两个年级的人数各算出来。

B。七年级 \(300\times30\%=90\) 人,八年级 \(400\times25\%=100\) 人。知道总数就能换算成人数再比,所以 D 也不对。

4. 成绩分成 \(60\le x\lt70\),\(70\le x\lt80\),\(80\le x\lt90\) 等组。成绩 \(80\) 分应计入哪一组?

提示

左端点算在本组,右端点不算。\(80\) 是哪一组的左端点?

C。\(80\) 是 \(80\le x\lt90\) 的左端点。计入两组会让频数合计比数据个数多;哪组都不计就漏了。

5. 关于频数分布直方图,下面说法正确的是哪一个?

提示

想想直方图和条形图横轴上写的分别是什么。

C。直方图横轴是连续的数,长方形紧挨着(A、B 说的是条形图)。只有每组一样宽,高才能代表频数;组宽不一样时,要看面积。

挑战

6. 一组数据最小值是 \(40\),最大值是 \(70\),取组距为 \(5\),第一组从 \(40\) 开始(\(40\le x\lt45\))。要装下所有数据,应分几组?

提示 1

先算 \((70-40)\div5\),是整数吗?

提示 2

按这个数分组,最后一组是什么?\(70\) 在不在里面?

B。\(30\div5=6\) 恰好是整数。可是 \(6\) 组到 \(65\le x\lt70\) 为止,\(70\) 是右端点、不在这组里,要再加一组 \(70\le x\lt75\),共 \(7\) 组。

本节中考真题

共 31 道,含 28 道解答题;先做本节精选,也可查看全部真题。先自己做,提交后看答案和分步解析。

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本节精选

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这组题练习读统计图表、选择合适的统计图,以及从直方图中找信息。原题图表已改写成文字。选完看解析,核对读到的数据。

先修回顾 · 小学数学

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