平均數的所有內容
平均數是什麼:移多補少
平均的意思就是把東西重新分,讓每個人得到的數量一樣多。假設四個小朋友分別有 5、8、3、4 顆糖。那個有 8 顆糖的小朋友拿出 3 顆,給只有 3 顆糖的小朋友 2 顆,再給有 4 顆糖的小朋友 1 顆。這樣分完以後,四個小朋友就都變成 5 顆糖了。這個 5 就是這四個數的平均數。
這種把多的拿出來補給少的做法,叫做移多補少。剛開始學平均的時候,你可以用積木或糖果實際分一分,這樣很好懂。可是如果數字很多,一個一個移來移去會太慢。這時候就可以改用算的:先把所有的糖合起來,算式是 5 + 8 + 3 + 4 = 20 顆。然後把這 20 顆糖平分給 4 個人,算式是 20 ÷ 4 = 5 顆。你會發現,算出來的答案和移多補少得到的結果是一樣的。
平均數公式
平均數的公式其實只有一條,另外兩條公式就是把這一條倒過來用。如果題目給你平均數,要你求總和;或者給你總和和平均數,要你求個數。遇到這種題目,你只要從這三條公式裡面選一條合適的來算就可以了。
算術平均數是平均數的正式名稱。我們這樣叫它,是為了要和後面會介紹的幾何平均數、調和平均數區分開來。在國小的數學課裡面,我們說的「平均」,指的就是算術平均數。
移多補少求平均
四根長條的高度是 6、2、5、3。把高出虛線的部分剪下來,移去補低的長條:6 多出 2,剛好補給 2;5 多出 1,剛好補給 3。補好以後四根一樣高,都是 4,這個 4 就是平均數,和 (6 + 2 + 5 + 3) ÷ 4 = 4 算出來一樣。
平均數怎麼算:例題
下面這四題是國小數學裡最常遇到的平均數題目。第二題和第三題比較難,因為要先用平均數 × 個數算出總和,這裡是小朋友最容易卡住的地方。
例 1小明四次數學小考分別考了 85、90、78、95 分,他的平均幾分?
- 先算總分:85 + 90 + 78 + 95 = 348(分)
- 再算平均:348 ÷ 4 = 87(分)
答:87 分
例 2小華前三次小考平均 84 分,第四次要考幾分,四次加起來的平均才會是 86 分?
- 先算出前三次考試加起來的總分:84 × 3 = 252(分)
- 想要四次考試的平均分是 86 分,那四次的總分就要是 86 × 4 = 344(分)
- 第四次要考多少分呢?用四次的總分減去前三次的總分:344 − 252 = 92(分)
- 我們來檢查一下:(252 + 92) ÷ 4 = 344 ÷ 4 = 86(分)
答:92 分
例 3甲組有 3 個人,平均分是 80 分;乙組有 2 個人,平均分是 90 分。如果把兩組的 5 個人合在一起,平均幾分?
- 先算出甲組 3 個人的總分:80 × 3 = 240(分)
- 乙組的總分是:90 × 2 = 180(分)
- 把兩組的分數加起來再除以總人數,算出來的平均是:(240 + 180) ÷ 5 = 420 ÷ 5 = 84(分)
- 如果你直接用 (80 + 90) ÷ 2 = 85 來算,這樣是錯的。因為甲組的人比較多,所以整體的平均數會被拉得比較靠近 80。
答:84 分
例 4有四袋彈珠,分別裝了 3、4、6、8 顆,請問平均每袋有幾顆?
- 先把所有彈珠加在一起算總數:3 + 4 + 6 + 8 = 21(顆)
- 用總數除以袋數,算出平均:21 ÷ 4 = 5.25(顆)
- 檢查一下:5.25 這個數字比最小的 3 大,也比最大的 8 小,所以在它們中間,很合理。
答:5.25 顆
平均數符號
在國小寫平均數時,不用特別畫符號,直接寫「平均」兩個字就可以。等到上國中、高中,或是讀統計的書時,才會用符號來表示。下面是最常看到的三個符號。
在國中七年級學平均數時,課程也會教用計算機的 M+ 鍵或 Σ 鍵來算平均。那個 x 上面加一橫的符號,一般唸成 x bar。
中位數和平均數的差別
平均數、中位數、眾數都可以用一個數字來代表一整組資料。不過,中位數和眾數要等到國中七年級才會學。中位數就是把資料從最小排到最大,站在最中間的那個數字。如果資料的個數是雙數,就要取中間兩個數字的平均數。舉例來說,3、5、7、9 的中位數是 (5 + 7) ÷ 2 = 6。眾數則是出現次數最多的那個數字。
什麼時候看中位數會比較好呢?假設五個孩子的零用錢分別是 100、120、130、150、1000 元。算出來的平均數是 1500 ÷ 5 = 300 元。可是,五個人裡面有四個人的零用錢都不到 300 元。這是因為 1000 元特別多,把平均數拉高了。中位數是 130 元,比較能代表大部分人的情況。
| 名稱 | 怎麼算 | 以 2、3、3、5、7 為例 |
|---|---|---|
| 平均數 | 全部加起來除以個數 | (2 + 3 + 3 + 5 + 7) ÷ 5 = 20 ÷ 5 = 4 |
| 中位數 | 從小排到大,取正中間的數 | 第 3 個數是 3 |
| 眾數 | 出現最多次的數 | 3 出現 2 次,眾數是 3 |
國小只學平均數;中位數和眾數在國中七年級學。
平均數和標準差
平均數告訴我們資料大概集中在哪裡,標準差則告訴我們資料分散得多開。我們來看這兩組分數:甲組是 6、7、8、9、10,乙組是 2、5、8、11、14。兩組的平均數都是 8,但是甲組的分數都擠在 8 附近,乙組卻散得很開。如果只看平均數,是看不出這個差別的。
標準差的算法是先算每個數字和平均數相差多少,把差值平方後取平均,最後再開根號。甲組和平均數的差是 −2、−1、0、1、2,平方後加起來是 10,除以 5 得 2,開根號約 1.41。乙組的差是 −6、−3、0、3、6,平方後加起來是 90,除以 5 得 18,開根號約 4.24。乙組的標準差比較大,表示分數比較分散。
標準差要用到負數、平方和開根號,這些在國小不教,國中也還沒學。依照 108 課綱,要等到高中一年級的數據分析才會學。這裡使用的是除以資料個數的算法。在統計上,如果把資料當成樣本時,有時會改除以個數減 1,這樣算出來會稍微大一點。
樣本平均數是什麼
如果想知道全校 600 個學生平均有多高,最準確的方法是把 600 個人全部量一次。這全部的資料叫做母體,算出來的結果就是母體平均數。如果時間不夠,我們就隨機挑 50 個人來量。這 50 個人叫做樣本,他們的平均身高就是樣本平均數,我們用這個數字來猜全校大概的平均身高。
算樣本平均數的方法,和我們國小時學的平均數完全一樣,都是把總和除以個數。差別只在於資料是全部的人,還是只挑出來的一部分。挑的人越多、越隨機,樣本平均數通常就越接近母體平均數。這個觀念在國小和國中都不會教,是高中以上才學的統計知識。新聞裡看到的民調和抽查,用的就是這個想法。
調和平均數和平均速度
調和平均數在國小和國中都不會教,108 課綱也沒有列出這個名稱,它屬於進階的延伸內容。不過,當你在六年級學平均速度的時候,其實已經遇到過它:如果去和回的路程一樣長,但去的速度和回的速度不一樣,那平均速度就不是把兩個速度加起來再除以 2。
國小算平均速度的方法是總距離除以總時間,詳細可以看速度公式。兩個數的調和平均數公式是 2 ÷ (1/a + 1/b),算出來的結果和總距離除以總時間是一樣的。如果把三種平均放在一起比較,對於兩個不同的正數,算術平均數最大、幾何平均數其次、調和平均數最小。例如 30 和 60 分別是 45、約 42.43 和 40。
例 1爸爸開車去 60 公里外的阿嬤家,去程時速 30 公里,回程時速 60 公里,來回的平均時速是多少公里?
- 去程時間:60 ÷ 30 = 2(小時)
- 回程時間:60 ÷ 60 = 1(小時)
- 平均時速:總距離 ÷ 總時間 = (60 + 60) ÷ (2 + 1) = 120 ÷ 3 = 40(公里)
- 用調和平均數驗算:2 ÷ (1/30 + 1/60) = 2 ÷ 1/20 = 40(公里)
- 直接算 (30 + 60) ÷ 2 = 45 是錯的,因為慢的去程花的時間比較長
答:時速 40 公里
還有哪些平均
除了我們常算的那種平均,還有兩種常被提到的。加權平均是用在每個數的重要程度不一樣的時候,就像期末考的分數比平時考的分數佔的比例大;兩組人數不同的合併平均,其實也是加權平均。幾何平均數是用在連續變大的倍數,例如第一年變 2 倍、第二年變 8 倍,平均每年是幾倍。這兩種在國小都沒有教這個名稱,點進去有用國小算法就看得懂的例子。
平均數練習:試做 5 題
五年級的「併式和分配律」關卡裡有求平均的題目,例如求四個數的平均,也練把幾個步驟寫成一個算式。五年級的時間挑戰也會出現平均題,可以練算得又快又準。不用登入,做完會告訴你答對幾題。
準備好就開始,一共 5 題。
常見問題
平均數怎麼算?
算平均數的方法是:先把所有的數字加起來,再除以這些數字的個數。舉個例子,如果有 85、90、78、95 這四個數字,它們的平均數就是 (85 + 90 + 78 + 95) ÷ 4 = 348 ÷ 4 = 87。
平均數是幾年級學的?
按照 108 課綱的規劃,我們在小學五年級會學習平均的概念,六年級會學習平均速度。到了國中七年級,會再學習中位數和眾數。等到高中一年級時,才會學習標準差。
平均數和中位數哪個比較好?
如果資料裡沒有特別大或特別小的數字,平均數和中位數的數值通常差不多,這時候用平均數就可以了。但如果資料裡有特別極端的數字,例如大部分人的零用錢是一兩百元,只有一個人有一千元,平均數會被那個一千元拉得很高,這時候看中位數比較能代表大多數人的情況。
平均數一定是整數嗎?
平均數不一定是一個整數。例如 3、4、6、8 的平均數是 21 ÷ 4 = 5.25,它可以是小數或分數。平均數也不一定是資料裡出現過的數字,但它一定介於最小和最大的數之間。