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機率與統計

國中的機率與統計分在三個年級學。依 108 課綱,七年級學把資料整理成統計圖表,並用平均數、中位數和眾數描述一組資料;八年級學累積次數、相對次數和累積相對次數折線圖;九年級學全距、四分位距和盒狀圖,也就是要用到四分位數,最後再學機率。

統計是把已經發生的資料整理清楚,看出資料集中在哪裡、分散得多開;機率是用一個 0 到 1 之間的數,說一件事發生的機會有多大。國小學過的平均數、長條圖折線圖和可能性,就是這兩個單元的基礎。

先看重點

  • 機率公式:每一種結果出現的機會都一樣時,機率 = 符合條件的情形數 ÷ 所有可能的情形數。
  • 機率一定在 0 和 1 之間,不可能發生是 0,一定發生是 1,一件事不發生的機率 = 1 − 它發生的機率。
  • 次數分配表把資料分組數一數,相對次數 = 該組次數 ÷ 總次數,累積次數是從第一組一路加下來。
  • 盒狀圖由最小值、第 1 四分位數、中位數、第 3 四分位數、最大值五個數畫成,盒子裡大約裝了中間一半的資料。

機率與統計的所有內容

國中機率與統計三年學什麼

下表依 108 課綱整理國中統計和機率的內容。各版本課本的單元名稱和順序可能不同,但學的東西是一樣的。七年級的課程也提到可以用計算機的 M+ 鍵或 Σ 鍵算平均數,資料多的時候不必每個數都用手加。

年級學什麼相關說明頁
國一統計圖表:直方圖、長條圖、圓形圖、折線圖、列聯表;用平均數、中位數、眾數描述資料中位數、眾數
國二統計資料處理:累積次數、相對次數、累積相對次數折線圖這頁的次數分配表
國三統計數據的分布:全距、四分位距、盒狀圖四分位數
國三認識機率、樹狀圖、古典機率,以及圖釘這類不對稱物體的機率實驗機率

高中一年級再學標準差、散布圖和相關係數,並把四分位數延伸到百分位數。

次數分配表怎麼做、怎麼看

資料很多的時候,一個一個列出來看不出重點,就把資料分成幾組,數一數每組有幾筆,這張表就是次數分配表。七年級用它畫直方圖,八年級再加上相對次數、累積次數和累積相對次數。下面是某班 20 位學生數學小考成績的次數分配表,每組的組距都是 10 分。

相對次數是每組占全部的比例,例如 70 分以上未滿 80 分有 7 人,相對次數是 7 ÷ 20 = 35%。累積次數是從分數最低的一組一路加下來,例如到「未滿 80 分」為止累積了 2 + 4 + 7 = 13 人。所以這班未滿 80 分的有 13 人,占 65%;80 分以上的有 20 − 13 = 7 人,占 35%。

成績(分)次數(人)相對次數累積次數(人)累積相對次數
50 以上,未滿 60210%210%
60 以上,未滿 70420%630%
70 以上,未滿 80735%1365%
80 以上,未滿 90525%1890%
90 以上,到 100210%20100%
合計20100%

相對次數加起來一定是 100%,最後一組的累積次數一定等於總人數,可以用這兩點檢查有沒有算錯。

機率公式整理

國中學的是古典機率,前提是每一種結果出現的機會都一樣,例如公正的銅板、骰子,或大小相同的球。這時只要數出符合條件的有幾種、全部有幾種,相除就是機率。例如擲一顆骰子出現偶數,偶數有 2、4、6 三種,全部有 6 種,機率是 3/6 = 1/2。

袋子裡有 3 顆紅球、5 顆白球,摸到紅球的機率是 3/8,摸到白球的機率是 5/8,兩個加起來剛好是 1。摸到不是紅球的機率,也可以用 1 − 3/8 = 5/8 算。詳細的例題和樹狀圖在機率。

古典機率機率 = 符合條件的情形數 ÷ 所有可能的情形數每一種結果出現的機會都一樣時才能用
機率的範圍0 ≤ 機率 ≤ 1不可能發生的事機率是 0,一定會發生的事機率是 1
不發生的機率不發生的機率 = 1 − 發生的機率直接數不發生的情形比較麻煩時好用
實驗得到的機率出現的次數 ÷ 試驗的總次數圖釘、瓶蓋這種不對稱的東西,只能做很多次實驗來估計
相對次數相對次數 = 該組次數 ÷ 總次數統計用的比例,和機率一樣都是部分除以全部

機率計算器:約分和比較兩個機率

數學王沒有直接算機率的計算機,因為古典機率最重要的一步是數出有幾種情形,這一步要自己列出來。數好以後,機率就是一個分數,可以用下面的分數比大小計算機把它約成最簡分數,或比較兩個機率哪個大。

例如從 1 到 20 號的號碼牌抽一張,3 的倍數有 3、6、9、12、15、18 共 6 張,機率是 6/20;4 的倍數有 4、8、12、16、20 共 5 張,機率是 5/20。在兩格分別輸入 6/20 和 5/20,計算機會先約成 3/10 和 1/4,再通分比較,得到 6/20 > 5/20,換成小數是 0.3 和 0.25,所以抽到 3 的倍數比較有可能。

分數寫成 3/4,帶分數寫成 1 1/2,整數直接寫。

自己算機率的三個步驟

不用計算機也能算機率,照下面三步就好。最常錯的是第一步,例如丟兩枚銅板,全部的結果是正正、正反、反正、反反四種,不是「兩正、兩反、一正一反」三種,所以一正一反的機率是 2/4 = 1/2,不是 1/3。

  1. 列出所有可能的結果,確認每一種出現的機會都一樣。結果有兩層時,畫樹狀圖或列表最不容易漏。
  2. 數出符合題目條件的結果有幾種。
  3. 用符合條件的情形數除以全部的情形數,答案約成最簡分數,並檢查是不是在 0 和 1 之間。

盒狀圖怎麼看

盒狀圖是九年級學的統計圖,用五個數畫成:最小值、第 1 四分位數、中位數、第 3 四分位數、最大值。下面這張圖的資料是 3、5、7、8、12、13、14、18、21,最小值 3、第 1 四分位數 6、中位數 12、第 3 四分位數 16、最大值 21。

看盒狀圖時,先看中間那條線,它是中位數,代表資料的中間在哪裡。再看盒子的寬度,盒子從第 1 四分位數到第 3 四分位數,裝了大約中間一半的資料,它的寬度就是四分位距,這裡是 16 − 6 = 10;盒子越窄,表示中間的資料越集中。最後看兩邊的線,從最小值拉到最大值,整條的長度是全距,這裡是 21 − 3 = 18。

這張圖右邊的線從 16 拉到 21,比左邊從 3 到 6 長,表示比較大的那幾筆資料散得比較開。比較兩個班的成績時,把兩個盒狀圖畫在同一條數線上,就能同時比中位數的高低和分數集中的程度。

最小 3Q1 6中位數 12Q3 16最大 210510152025盒子寬 16 − 6 = 10 是四分位距
資料 3、5、7、8、12、13、14、18、21 的盒狀圖,Q1 是第 1 四分位數,Q3 是第 3 四分位數

統計計算機:算出畫盒狀圖的五個數

輸入一串數字,用空格或逗號隔開,最多 500 個,按計算後會先由小到大排好,再列出平均數、中位數、眾數、全距,資料有 4 個以上時也會列出第 1、第 3 四分位數和四分位距。排序後的第一個數和最後一個數就是最小值和最大值,加上兩個四分位數和中位數,就是畫盒狀圖要的五個數。

預設的資料就是上面那張盒狀圖的 9 個數。四分位數有幾種不同的算法,這個計算機先找中位數把資料分成前後兩半,資料是奇數個時中位數不算進任何一半,再找每一半的中位數。課本或老師如果用別的算法,請以課本為準,詳細的比較在四分位數。

輸入一串數字,用空格或逗號隔開,最多 500 個。

國小基礎:先練讀統計圖

數學王的練習關卡是國小一到六年級,沒有國中統計和機率的關卡。七年級的統計圖表是從國小的長條圖、折線圖和圓形圖延伸的,如果孩子讀圖還不熟,可以先用四年級的「長條圖和折線圖」和六年級的「圓形圖」試做 5 題,練的是從圖上讀出每一項的數量,以及從圓形圖的百分比算出人數。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

機率公式是什麼?

每一種結果出現的機會都一樣時,機率 = 符合條件的情形數 ÷ 所有可能的情形數。例如擲一顆骰子出現偶數,有 2、4、6 三種,機率是 3/6 = 1/2。機率一定介於 0 和 1 之間。

機率與統計是國中幾年級學的?

依 108 課綱,七年級學統計圖表和平均數、中位數、眾數,八年級學累積次數和相對次數,九年級學全距、四分位距、盒狀圖和機率。

盒狀圖怎麼看?

中間的線是中位數,盒子的左右兩邊是第 1 和第 3 四分位數,盒子裡大約是中間一半的資料,盒子寬度是四分位距;兩邊的線拉到最小值和最大值,總長是全距。盒子越窄,中間的資料越集中。

次數分配表的相對次數怎麼算?

相對次數 = 該組次數 ÷ 總次數,通常寫成百分率。例如 20 人裡有 7 人在 70 分以上未滿 80 分,相對次數是 7 ÷ 20 = 35%。所有組的相對次數加起來是 100%。

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