Clever Quest Lab ← Matematika · 9. ročník ZŠ
Matematika9. ročník ZŠŠtatistika a diagramy

Štatistika a diagramy

Štatistika sa zaoberá zberom, triedením a spracovaním údajov. Naučíš sa zostaviť tabuľku početností, nakresliť stĺpcový, kruhový a spojnicový diagram a opísať celý súbor údajov jediným číslom — aritmetickým priemerom, mediánom alebo modusom.

Základné pojmy

Zber a triedenie údajov

Údaje získavame štatistickým prieskumom — dotazníkom, anketou, pozorovaním, meraním alebo z hotových záznamov. Najprv si odpovede zapisujeme tak, ako prichádzajú, a vznikne neusporiadaný zoznam hodnôt. Potom ich triedime: pre každú hodnotu zistíme, koľkokrát sa v zozname vyskytuje. Pri ručnom triedení pomáha čiarkovanie — za každý výskyt hodnoty urobíme jednu čiarku a čiarky zoskupujeme po piatich, aby sa ľahko spočítali.

Tabuľka početností

fi = ni / nv percentách: fi · 100 %

Žiakov triedy 9. A (n = 20) sme sa pýtali, ako chodia do školy:

Spôsob dopravy do školy, 20 žiakov
DopravaAbsolútna početnosť niRelatívna početnosť fi
zlomokdes. číslov %
pešo88/200,440 %
autobusom66/200,330 %
autom44/200,220 %
bicyklom22/200,110 %
spolu2020/201100 %

Relatívna početnosť je vlastne zlomok — ak si potrebuješ zopakovať krátenie a porovnávanie zlomkov, pozri Zlomky.

Diagramy

Diagram ukáže údaje z tabuľky názorne — na prvý pohľad vidno, čoho je najviac a čoho najmenej. Oba diagramy nižšie znázorňujú tie isté údaje o doprave do školy.

Stĺpcový diagram: pešo 8 žiakov, autobusom 6, autom 4, bicyklom 20246810počet žiakov8pešo6autobusom4autom2bicyklomspôsob dopravy
Stĺpcový diagram — výška stĺpca je početnosť.
Kruhový diagram: pešo 40 % (144°), autobusom 30 % (108°), autom 20 % (72°), bicyklom 10 % (36°)40 %pešo30 %autobusom20 %autom10 %bicyklom
Kruhový diagram — výseč ukazuje časť celku.
αi = 360° · finapr. pešo: 360° · 0,4 = 144°, autobusom 108°, autom 72°, bicyklom 36°
Spojnicový diagram teploty vzduchu počas dňa: o 6 h 9 °C, o 8 h 12 °C, o 10 h 16 °C, o 12 h 19 °C, o 14 h 21 °C, o 16 h 18 °C, o 18 h 14 °C0510152025teplota (°C)96 h128 h1610 h1912 h2114 h1816 h1418 hčas
Spojnicový diagram — teplota vzduchu počas jedného dňa.

Kedy ktorý diagram? Chceš porovnať veľkosti skupín → stĺpcový. Chceš ukázať, akú časť celku tvorí každá skupina → kruhový. Chceš ukázať, ako sa hodnota mení v čase → spojnicový.

Aritmetický priemer, medián a modus

Tieto tri čísla opisujú, okolo akej hodnoty sa údaje v súbore sústreďujú.

Aritmetický priemer

Sčítame všetky hodnoty a súčet vydelíme ich počtom:

x = (x1 + x2 + … + xn) / n

Ak máme údaje v tabuľke početností, každú hodnotu vynásobíme jej početnosťou — to je vážený aritmetický priemer:

x = (x1·n1 + x2·n2 + … + xk·nk) / n

Modus

Modus (Mo) je hodnota s najväčšou početnosťou — tá, ktorá sa v súbore vyskytuje najčastejšie. Ak má najväčšiu početnosť viac hodnôt, súbor má viac modusov. Ak sa všetky hodnoty vyskytujú rovnako často (napríklad každá len raz), modus nie je jednoznačný a neurčujeme ho. Modus má zmysel aj pri slovnom znaku: najčastejší spôsob dopravy do školy je „pešo".

Medián

Medián (Me) je prostredná hodnota súboru usporiadaného podľa veľkosti. Hodnoty najprv zoradíme od najmenšej po najväčšiu.

Vplyv extrémnej hodnoty

Priemer ovplyvní každá hodnota súboru — aj jediná veľmi veľká alebo veľmi malá (extrémna) hodnota ho výrazne posunie. Medián závisí len od poradia hodnôt, preto sa extrémnou hodnotou takmer nezmení. Ak súbor obsahuje extrémne hodnoty, „bežnú" hodnotu lepšie vystihuje medián (pozri príklad 3).

Riešené príklady

Príklad 1 (tabuľka početností a kruhový diagram): Dvadsať žiakov dostalo z písomky tieto známky: 2; 1; 3; 2; 4; 1; 2; 3; 5; 2; 3; 1; 2; 4; 3; 2; 1; 5; 3; 4. Zostav tabuľku početností, vypočítaj stredové uhly pre kruhový diagram a priemernú známku.
  1. Rozsah súboru: n = 20
  2. Triedenie — spočítame výskyty každej známky: n1 = 4, n2 = 6, n3 = 5, n4 = 3, n5 = 2. Kontrola: 4 + 6 + 5 + 3 + 2 = 20
  3. Relatívne početnosti a stredové uhly, napríklad pre známku 1: f1 = 4/20 = 0,2 = 20 %, α1 = 360° · 0,2 = 72°. Ostatné sú v tabuľke:
    Tabuľka početností známok z písomky
    Známkanififi v %αi
    140,220 %72°
    260,330 %108°
    350,2525 %90°
    430,1515 %54°
    520,110 %36°
    spolu201100 %360°
  4. Kreslenie: od zvislého polomeru nanášame uhlomerom postupne 72°, 108°, 90°, 54° a 36°. Súčet uhlov je 360° — kruh sa presne uzavrie.
    Kruhový diagram známok: známka 1 – 20 % (72°), 2 – 30 % (108°), 3 – 25 % (90°), 4 – 15 % (54°), 5 – 10 % (36°)120 %230 %325 %415 %510 %
    Kruhový diagram známok z písomky (vo výsečiach je známka a jej podiel).
  5. Priemerná známka (vážený priemer): x = (1·4 + 2·6 + 3·5 + 4·3 + 5·2) / 20 = 53 / 20 = 2,65
Príklad 2 (priemer, medián a modus zo zoznamu): Osem žiakov zmeralo, koľko minút im trvá cesta do školy: 12; 5; 20; 8; 15; 8; 25; 11. Urči aritmetický priemer, medián a modus.
  1. Usporiadame hodnoty podľa veľkosti: 5; 8; 8; 11; 12; 15; 20; 25, rozsah n = 8
  2. Priemer: x = (5 + 8 + 8 + 11 + 12 + 15 + 20 + 25) / 8 = 104 / 8 = 13 minút
  3. Medián: n = 8 je párne, v strede sú 4. a 5. hodnota, teda 11 a 12: Me = (11 + 12) / 2 = 11,5 minúty
  4. Modus: hodnota 8 sa vyskytuje dvakrát, ostatné len raz: Mo = 8 minút

Odpoveď: Priemerná cesta trvá 13 minút, medián je 11,5 minúty a najčastejšia hodnota (modus) je 8 minút.

Príklad 3 (extrémna hodnota — mzdy): Malá firma má 7 zamestnancov. Ich mesačné mzdy v eurách sú: 900; 1 000; 1 100; 1 100; 1 200; 1 300 a riaditeľ zarába 5 300 €. Porovnaj priemer a medián s riaditeľom a bez neho.
  1. Súčet všetkých miezd: 900 + 1 000 + 1 100 + 1 100 + 1 200 + 1 300 + 5 300 = 11 900
  2. Priemer: x = 11 900 / 7 = 1 700 €
  3. Medián: n = 7 je nepárne, medián je 4. hodnota usporiadaného súboru: Me = 1 100 €
  4. Bez riaditeľa (n = 6): x = 6 600 / 6 = 1 100 € a Me = (1 100 + 1 100) / 2 = 1 100 €

Záver: Jediná extrémna hodnota zvýšila priemer o 600 €, medián sa nezmenil. Až 6 zo 7 zamestnancov zarába menej ako „priemerná mzda" 1 700 €. Bežnú mzdu vo firme tu lepšie vystihuje medián 1 100 € (rovnaký je aj modus).

🧠 Zapamätaj si

Vyskúšaj si to — známky z písomky

Nastav, koľko žiakov dostalo ktorú známku: potiahni vrch stĺpca myšou alebo prstom, alebo zmeň čísla v poliach. Tabuľka, priemer, medián aj modus sa prepočítajú hneď.

Počet žiakov so známkou
Typ diagramu
  • priemer
  • medián
  • moduspod osou

Tabuľka početností

Tabuľka početností známok
ZnámkaAbsolútna početnosť niRelatívna početnosť fi

Vyskúšaj si to — vlastné údaje

Čísla oddeľ medzerou alebo bodkočiarkou, desatinné čísla píš s čiarkou (napr. 1,5; 2; 7). Tisíce píš bez medzery (1000). Spracuje sa najviac 500 hodnôt.

Na štatistiku nadväzuje na strednej škole pravdepodobnosť — relatívna početnosť pri veľkom počte pokusov sa blíži k pravdepodobnosti.