📊 数据统计

Mean, Median, and Mode

数据统计是 AMC 8 的基础考点。平均数、中位数和众数是描述数据集中趋势的核心指标;极差则衡量数据的离散程度。

📚 3 章节 💡 5 道例题 ✏️ 8 道练习 🎯 难度:基础 ⏱ 约20分钟
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数据的集中趋势 Measures of Central Tendency
基础必考

1.1 平均数(均值)Mean (Average)

平均数是最常用的集中趋势指标,是所有数据之和除以数据个数:

The mean (average) is the sum of all data values divided by the count of values:

📝 平均数公式 / Mean Formula
x̄ = (x₁ + x₂ + ... + xₙ) / n
读作 "x拔",是所有数据的算术平均值
x̄ = (sum of all values) / n

举例:5名同学的成绩:78, 85, 92, 88, 80,平均成绩?
(78+85+92+88+80)/5 = 423/5 = 84.6分

💡 邓老师提示:平均数容易受极端值(极大或极小)的影响。比如工资统计中,高收入者会拉高平均数。
The mean is sensitive to extreme values (outliers). In salary statistics, high earners raise the average.

1.2 加权平均数 Weighted Mean

当不同数据的重要程度不同时,用加权平均数:

When different values have different importance, use the weighted mean:

📝 加权平均数公式 / Weighted Mean Formula
x̄w = (x₁·w₁ + x₂·w₂ + ... + xₙ·wₙ) / (w₁ + w₂ + ... + wₙ)
w₁, w₂, ..., wₙ 是对应数据 x₁, x₂, ..., xₙ 的权重
w = weight; weighted mean = weighted sum / total weight

举例:某课程平时作业占30%(平均85分),期末考试占70%(平均78分)。总评成绩?
加权平均 = (85×0.3 + 78×0.7) / 1 = 25.5 + 54.6 = 80.1分

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中位数与众数 Median and Mode
基础高频

2.1 中位数 Median

将所有数据按从小到大排列后,位于中间位置的那个数(奇数个数据时)或中间两个数的平均值(偶数个数据时)。

Arrange data in ascending order. The median is the middle value (odd count) or the average of the two middle values (even count).

📝 中位数求法 / Finding the Median
① 按从小到大排序
② 奇数个数据 → 中间那个数
③ 偶数个数据 → 中间两个数的平均值
① Sort ascending
② Odd count → middle value
③ Even count → average of two middle values

举例(奇数个):数据 3, 1, 4, 1, 5 → 排序后 1,1,3,4,5 → 中位数 = 3

举例(偶数个):数据 3, 1, 4, 1 → 排序后 1,1,3,4 → 中位数 = (1+3)/2 = 2

💡 邓老师提示:中位数的优点是不受极端值影响。比如收入数据,用中位数更能反映"普通人"的收入水平。
Median is not affected by extreme values. In income data, the median better reflects typical earnings.

2.2 众数 Mode

众数是数据集合中出现次数最多的那个数(或几个数)。

The mode is the value that appears most frequently in a data set (there can be multiple modes).

📝 众数特点 / Properties of Mode
① 可能没有众数(所有数据出现次数相同)
② 也可能有多个众数(双峰分布)
③ 众数可以是数值或类别数据
① May have no mode (all values appear equally)
② May have multiple modes (bimodal)
③ Mode can be numeric or categorical

举例:班级同学年龄:14,15,14,16,14,15,14 → 众数 = 14(出现4次)

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数据的离散程度 Measures of Dispersion
中等AMC高频

3.1 极差 Range

极差是最简单的离散程度指标,是最大值与最小值的差:

The range is the simplest measure of spread: the difference between the maximum and minimum values:

📝 极差公式 / Range Formula
极差 = 最大值 − 最小值
Range = Maximum value − Minimum value

举例:某班数学成绩:65, 78, 82, 90, 55 → 极差 = 90 − 55 = 35分

3.2 四分位数初步 Introduction to Quartiles

四分位数将数据分成四等份:

Quartiles divide data into four equal parts:

名称含义位置
Q₁(第一四分位数)25%的数据小于等于它第25百分位
Q₂(第二四分位数)即中位数,50%的数据小于等于它第50百分位
Q₃(第三四分位数)75%的数据小于等于它第75百分位
IQR(四分位距)Q₃ − Q₁,反映中间50%数据的离散程度
💡 邓老师提示:AMC 8 中,四分位距(IQR)常用于识别异常值。如果某个数据小于 Q₁−1.5×IQR 或大于 Q₃+1.5×IQR,则视为异常值。
IQR is used to detect outliers: values below Q₁−1.5×IQR or above Q₃+1.5×IQR are outliers.
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例题精讲 Worked Examples
5 题含历年真题
📌 例题 1 平均数·基础

6名同学的数学成绩:72, 85, 90, 68, 80, 75。他们的平均成绩是多少?6 students' scores: 72, 85, 90, 68, 80, 75. What is the mean?

解题思路
平均数 = (72+85+90+68+80+75) / 6 = 470/6 ≈ 78.3分 Mean = (72+85+90+68+80+75)/6 = 470/6 ≈ 78.3
📌 例题 2 中位数

一组数据:4, 2, 9, 7, 1 的中位数是多少?Data: 4, 2, 9, 7, 1. What is the median?

解题思路
先排序:1, 2, 4, 7, 9(5个数据,奇数个)
中位数是第3个(中间那个)= 4 Sort: 1, 2, 4, 7, 9 (5 values, odd count). Median = middle value = 4.
📌 例题 3 众数

一个班级中同学们最喜欢的颜色(每人选一种):红, 蓝, 红, 黄, 红, 蓝, 绿, 红, 蓝, 红。众数是什么?Favorite colors: Red, Blue, Red, Yellow, Red, Blue, Green, Red, Blue, Red. What is the mode?

解题思路
红色出现:5次;蓝色出现:3次;黄色:1次;绿色:1次
出现次数最多的是 红色(5次),所以众数是红色。 Red: 5 times; Blue: 3; Yellow: 1; Green: 1. Most frequent = Red.
📌 例题 4 极差

某公司5名员工的月薪(千元):8, 12, 15, 20, 45。这组数据的极差是多少?Monthly salaries (thousands): 8, 12, 15, 20, 45. What is the range?

解题思路
极差 = 最大值 − 最小值 = 45 − 8 = 37千元 (注:极差是37,但平均值会被45这个极端值拉高到20千元,说明平均数易受极端值影响) Range = 45 − 8 = 37 (thousands). Note: the outlier 45 pulls the mean up to 20.
📌 例题 5 综合·平均数+中位数

7名学生的身高(cm):155, 160, 162, 165, 170, 172, 180。求这组数据的平均数和中位数。Heights (cm): 155, 160, 162, 165, 170, 172, 180. Find mean and median.

解题思路
平均数:155+160+162+165+170+172+180 = 1164,1164/7 ≈ 166.3cm
中位数:7个数据排序后,第4个 = 165cm
(注:按严格计算,平均数 ≈ 166.3,但AMC中常四舍五入到整数166) Mean = 1164/7 ≈ 166.3 cm. Median = 4th value = 165 cm.
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巩固练习 Practice Problems
8 题提交即判

第1题 数据 3, 7, 5, 2, 8 的平均数是?Data: 3, 7, 5, 2, 8. What is the mean?

第2题 数据 10, 20, 30, 40 的中位数是?Data: 10, 20, 30, 40. What is the median?

第3题 某班有10人,平均分85分,另有5人平均分92分,合并后平均分是?10 students avg 85, another 5 avg 92. Combined mean?

第4题 数据 6, 8, 6, 9, 6, 7, 6 的众数是?Data: 6, 8, 6, 9, 6, 7, 6. What is the mode?

第5题 数据 5, 10, 15, 20, 25 的极差是多少?Data: 5, 10, 15, 20, 25. What is the range?

第6题 数据 3, 1, 4, 1, 5, 9, 1 的中位数和众数分别是?Data: 3, 1, 4, 1, 5, 9, 1. What are median and mode?

第7题 一组数据:2, 3, 3, 5, 7, 8, 9 的极差是多少?Data: 2, 3, 3, 5, 7, 8, 9. What is the range?

第8题 一组数据所有值都相同:7, 7, 7, 7。这组数据的平均数、中位数、众数分别是?Data: 7, 7, 7, 7. Mean, median, mode are?