學習重點 先排序,再找中央位置:中位數看的是資料排序後的位置,不是原始登記順序的中間,也不是最大值與最小值的平均。 分清奇數筆與偶數筆:奇數筆取正中央一項;偶數筆取中央兩項的算術平均。 次數資料用累積人數定位:先將作答情形換成分數,由低到高累積人數,確認中央位置落在哪個分數群。 新增資料要重新判斷位置:加入一筆後筆數的奇偶會改變,要看新資料插在原中位數的哪一側,再找新的中央兩項。 未知分數要同時滿足三類條件:平均數決定總和,中位數限制中央資料,名次與高低關係用來確認排列與歸屬。 核心觀念 一、中位數是排序後的位置代表值 將全部資料由小到大排列,記為 x₁、x₂、……、xₙ。求中位數時,第一步一定是確認資料筆數與排列順序;不能直接取原始登記順序的中央數字。 資料筆數中央位置中位數算法 奇數筆第(n+1)÷2 個位置直接取該位置的數值 偶數筆第 n÷2 個與其後一個位置兩個數值相加後除以 2 例如,25 筆資料取排序後第 13 個數值;10 筆資料取第 5、6 個數值的平均;6 筆資料則取第 3、4 個數值的平均。位置與數值必須分開看:第 5、6 個是位置,找到這兩個位置上的實際分數後,才能計算。 若十筆分數排序後為 56、60、68、70、70、76、80、82、98、100,中央兩項是第 5 個的 70 與第 6 個的 76,因此中位數為(70+76)÷2=73。中位數可以不是任何一位學生的實際分數,這是偶數筆資料的正常情形。 遇到重複分數,也要依人數逐筆保留。兩人同為 70 分,就占兩個排列位置,不能將相同分數合併成一筆後再找中央位置。 二、以人數分組呈現時,用累積位置找中位數 題目若用「全對、錯一題、錯二題」描述成績,應先換算分數,再按照分數由小到大累積人數。若共有 5 題、每題 20 分,錯 k 題的分數就是(5-k)×20。 作答情形分數人數由低到高所占位置 錯三題405第 1~5 個 錯二題605第 6~10 個 錯一題805第 11~15 個 全部答對10010第 16~25 個 全班共 25 人,中位數位於第 13 個位置,落在 80 分這一群,因此中位數為 80。這類題目不必將所有分數逐一寫出,只要累積人數能涵蓋中央位置,就能判定。注意人數最多的是 100 分(眾數),但中位數仍是 80。 若總人數為偶數,則須分別確認中央兩個位置屬於哪一群;兩個位置可能落在同一分數群,也可能跨越兩個分數群,不能一律只查其中一個位置。 三、加入一筆資料,追蹤中央位置如何移動 新增資料後,必須重新計算總筆數。原本是奇數筆,加入一筆就變成偶數筆;原本是偶數筆,加入一筆就變成奇數筆。新中位數取決於新排列的中央位置,不能只憑新增數值大或小就直接判定。 以原本有 2k+1 筆、中央值為 m 的資料為例: 加入比 m 大的資料:新中央兩項為原本的 m,以及緊接在 m 右側的數值。 加入比 m 小的資料:新中央兩項為緊接在 m 左側的數值,以及原本的 m。 加入等於 m 的資料:新中央兩項皆為 m,中位數維持 m。 若已排序資料的中央附近連續列為 68、69、70,且已知原中位數為 69,則 69 是原本的中央一項。加入 95 時,95 比 69 大,插在 70 的右側,新中央兩項便是 69、70,中位數為(69+70)÷2=69.5。 省略號代表還有其他資料,不能只數畫面上看得到的數字。解題關鍵是由已知中位數定位中央,再找出插入後與它相鄰的數值,不需要知道完整筆數。 四、平均數、中位數與名次共同推算未知分數 這類題目的各項條件各有用途,應分別轉成等式或大小關係,再合併判斷。 已知條件數學表示主要用途 6 人平均數為 68六人成績總和=6×68=408求未知分數的總和 6 人中位數為 68由小到大第 3、4 個分數之和=136限制中央兩項 某人是第三名無並列名次時,由高到低排第 3對應由小到大第 4 個位置 小明比小華高分小明分數>小華分數辨認兩個未知分數的歸屬 設小明、小華分數分別為 a、b,另外四筆已知分數(含小魚)的總和為 S,則由平均數可得a+b=408-S,由高低關係可得 a>b。 將六筆分數由小到大記為 x₁ 至 x₆,中位數條件為x₃+x₄=136。若小魚的分數為 f,小魚是第三名便表示 x₄=f,因此 x₃=136-f。再由表中已知分數判斷 x₃ 是否為已知資料;若不是,x₃ 就是未知兩人中的一人,另一人的分數由總和求得。 示範(數字僅為說明用):若已知小魚 70 分,其餘三人為 52、85、90 分。 總和:a+b=408-(70+52+85+90)=408-297=111。 名次:小魚第三名,比小魚高的只能是 85、90 兩人,所以 a、b 都低於 70,x₄=70。 中位數:x₃=136-70=66,已知分數中沒有 66,故未知兩人中較高者為 66,另一人為 111-66=45。 歸屬:小明比小華高,小明 66 分、小華 45 分。 求得數值後一定要回頭排序驗證:45、52、66、70、85、90,總和 408、中央兩項平均(66+70)÷2=68、小魚恰為第三名、小明高於小華,全部成立。若假設的位置出現矛盾(例如算出的分數會讓小魚名次改變),就要改判排列位置。 常考陷阱 「依題目給的順序直接取中間」:錯。原始資料未必已排序,一定要先由小到大排好。 「把最高分與最低分平均,就是中位數」:錯。中位數取決於排序後的中央位置,與兩端數值的平均不同。 「偶數筆取中間偏左或偏右的一項」:錯。中央兩項都要取到,再計算平均。 「有相同分數,只算一次」:錯。每位學生都是一筆資料,重複分數仍占不同位置。 「人數最多的分數就是中位數」:錯。人數最多的分數是眾數;中位數必須由累積位置判定。 「加入較大的數,中位數一定不變」:錯。筆數由奇變偶,中位數會變成原中央值與右鄰數值的平均,例如 69 變為 69.5。 「加入較大的數,中位數往左移」:錯。加入比中位數大的數,中央往右移,選 68.5 是方向判斷錯誤。 「新中位數等於原中位數與新增數值的平均」:錯。應平均新排列的中央兩項,新增數值未必位於中央。 「平均數與中位數都是 68,所以中央兩人都考 68」:錯。只能確定中央兩項之和為 136,不能推出兩項各為 68。 「第三名就是由小到大第三個」:錯。名次由高分往低分排;六人無並列時,第三名對應由小到大第四個。 「未知兩人的總分已求出,就能各分一半」:錯。總和不能單獨決定兩個數,還須結合中位數、名次與高低條件。 記憶口訣 先排再定位,奇取一、偶平均;次數看累積,添數重找心。 平均管總和,中位管中央;名次辨方向,解完排回查。