Сравнение медианы двух выборок одинакового размера — задания на закрепление, 8 класс

Содержание статьи10 разделов

Как сравнить две медианы: четыре пограничных случая

При одинаковой длине рядов сначала упорядочите каждый ряд отдельно. Для нечётного числа наблюдений медиана — средний член, для чётного — полусумма двух центральных. Равный размер выборок не означает одинаковые медианы и не разрешает объединить данные перед сравнением. Выброс может сильно менять среднее, но не всегда меняет медиану.

  1. Для пяти чисел 2, 7, 4, 9, 5 отсортированный ряд 2, 4, 5, 7, 9; медиана 5.
  2. Для шести чисел 1, 3, 8, 8, 10, 12: медиана (8 + 8)/2 = 8.
  3. Для выборок одинаковой длины 1, 2, 3, 4, 90 и 1, 2, 3, 4, 5 обе медианы 3, хотя средние очень различны.
  4. При нулевом числе наблюдений медиана не определена. В этой работе все ряды непустые.

Как выполнять работу без лишних вычислений

На первом уровне не ищите сумму всех элементов: для медианы это лишнее действие. На втором уровне обязательно выделяйте две позиции в середине ряда. На третьем уровне обращайте внимание на повторяющиеся числа и на то, что одна выборка может содержать 100, тогда как другая — только числа меньше 10. Сравнивать требуется именно медианы, а не средние и не максимумы.

Записывайте ответ в форме «медиана А = …; медиана Б = …; больше …», а когда они равны — явно ставьте знак равенства. Для отрицательных чисел алгоритм не меняется; в предлагаемых задачах числа неотрицательные, поэтому специального правила знаков не потребуется.

Уровень 1 — по пять наблюдений

  1. № 1. А: 3, 6, 9, 4, 7; Б: 1, 8, 5, 2, 4. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  2. № 2. А: 10, 12, 14, 11, 13; Б: 3, 5, 7, 9, 11. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  3. № 3. А: 0, 1, 0, 2, 3; Б: 1, 1, 1, 1, 1. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  4. № 4. А: 6, 6, 6, 9, 2; Б: 4, 7, 5, 6, 8. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  5. № 5. А: 17, 13, 19, 15, 11; Б: 16, 20, 14, 18, 12. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  6. № 6. А: 5, 0, 5, 0, 5; Б: 1, 2, 3, 4, 5. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  7. № 7. А: 8, 7, 6, 5, 4; Б: 8, 8, 9, 9, 7. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  8. № 8. А: 21, 23, 25, 27, 29; Б: 20, 24, 26, 28, 30. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.

Уровень 2 — два центральных числа

  1. № 9. А: 4, 6, 10, 12, 2, 8; Б: 5, 7, 9, 11, 13, 15. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  2. № 10. А: 12, 14, 16, 18, 20, 22; Б: 10, 12, 14, 16, 18, 20. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  3. № 11. А: 2, 2, 4, 4, 6, 6; Б: 2, 3, 4, 5, 6, 7. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  4. № 12. А: 11, 13, 15, 17, 19, 21; Б: 12, 14, 16, 18, 20, 22. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  5. № 13. А: 1, 3, 5, 7, 9, 11; Б: 0, 2, 4, 6, 8, 10. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  6. № 14. А: 6, 9, 3, 8, 5, 7; Б: 10, 4, 8, 2, 6, 12. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  7. № 15. А: 100, 1, 2, 3, 4, 5; Б: 5, 4, 3, 2, 1, 0. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  8. № 16. А: 15, 15, 15, 15, 15, 15; Б: 12, 13, 14, 16, 17, 18. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.

Уровень 3 — выбросы, повторы и равенство

  1. № 17. А: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14; Б: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  2. № 18. А: 9, 1, 9, 1, 9, 1, 9; Б: 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  3. № 19. А: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70; Б: 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  4. № 20. А: 5, 5, 5, 5, 30, 31, 32; Б: 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  5. № 21. А: 0, 0, 1, 1, 2, 2, 100; Б: 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  6. № 22. А: 14, 12, 10, 8, 6, 4, 2, 0; Б: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  7. № 23. А: 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6; Б: 3, 3, 3, 3, 6, 6, 6, 6. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.
  8. № 24. А: 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 6; Б: 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19. Какая медиана больше? А: _____, Б: _____.

Алгоритм: именно два отдельных центра

Пусть А = 9, 2, 6, 4, 12, 5, а Б = 5, 5, 7, 9, 1, 3. В обоих наборах шесть наблюдений. Сортируем: А → 2, 4, 5, 6, 9, 12; Б → 1, 3, 5, 5, 7, 9. Для А средние значения 5 и 6 дают 5,5; для Б — 5 и 5, медиана 5. Значит, медиана А выше на 0,5. Неважно, что обе выборки содержат шесть наблюдений и совпадают отдельными числами: медиана определяется срединной парой именно после сортировки.

Число, резко отличающееся от остальных, часто называют выбросом. Например, если в пятичленном наборе 3, 4, 5, 6, 7 заменить 7 на 700, медиана останется 5. Но если изменить центральное значение, медиана может переместиться. Поэтому слепое правило «медиана никогда не меняется от выброса» неверно: проверяйте порядок элементов в каждом конкретном ряду.

Таблица проверки — все 24 ответа

№ Медиана А Медиана Б Сравнение
1 6 4 А больше
2 12 7 А больше
3 1 1 равны
4 6 6 равны
5 15 16 Б больше
6 5 3 А больше
7 6 8 Б больше
8 25 26 Б больше
9 7 10 Б больше
10 17 15 А больше
11 4 4,5 Б больше
12 16 17 Б больше
13 6 5 А больше
14 6,5 7 Б больше
15 3,5 2,5 А больше
16 15 15 равны
17 8 7 А больше
18 9 7 А больше
19 40 41 Б больше
20 5 8 Б больше
21 1 1 равны
22 7 8 Б больше
23 4 4,5 Б больше
24 13 12 А больше

Отсортированные ряды для самостоятельной сверки

Используйте таблицу, если ваш результат не совпал с ключом. При нечётной длине выбирайте одну центральную позицию, при чётной — усредняйте две центральные.

№ А по возрастанию Б по возрастанию
1 3,4,6,7,9 1,2,4,5,8
2 10,11,12,13,14 3,5,7,9,11
3 0,0,1,2,3 1,1,1,1,1
4 2,6,6,6,9 4,5,6,7,8
5 11,13,15,17,19 12,14,16,18,20
6 0,0,5,5,5 1,2,3,4,5
7 4,5,6,7,8 7,8,8,9,9
8 21,23,25,27,29 20,24,26,28,30
9 2,4,6,8,10,12 5,7,9,11,13,15
10 12,14,16,18,20,22 10,12,14,16,18,20
11 2,2,4,4,6,6 2,3,4,5,6,7
12 11,13,15,17,19,21 12,14,16,18,20,22
13 1,3,5,7,9,11 0,2,4,6,8,10
14 3,5,6,7,8,9 2,4,6,8,10,12
15 1,2,3,4,5,100 0,1,2,3,4,5
16 15,15,15,15,15,15 12,13,14,16,17,18
17 2,4,6,8,10,12,14 1,3,5,7,9,11,13
18 1,1,1,9,9,9,9 7,7,7,7,7,7,7
19 10,20,30,40,50,60,70 11,21,31,41,51,61,71
20 5,5,5,5,30,31,32 4,6,7,8,9,10,11
21 0,0,1,1,2,2,100 0,0,1,1,2,2,3
22 0,2,4,6,8,10,12,14 1,3,5,7,9,11,13,15
23 2,3,3,4,4,5,5,6 3,3,3,3,6,6,6,6
24 6,8,10,12,14,16,18,20 5,7,9,11,13,15,17,19

Почему выброс не означает большой медианы

В упражнении № 15 первое наблюдение 100 кажется определяющим, однако после сортировки шести чисел А получаем 1, 2, 3, 4, 5, 100. Центральная пара — 3 и 4, а не 5 и 100; медиана равна 3,5. Для Б отсортированный ряд равен 0, 1, 2, 3, 4, 5, поэтому медиана Б = (2 + 3)/2 = 2,5. Значит медиана А больше на 1. Большое крайнее число влияет на среднее и размах А, но не превращает медиану в очень большое число. Это хороший пример того, как медиана защищает описание типичных значений от отдельного большого результата.

В упражнениях № 21 и 22 следует различать два вида устойчивости. Если заменить крайний элемент очень большим, порядок первых центральных элементов может остаться прежним. А если добавить или убрать наблюдение, размер ряда изменится и центральная позиция сдвинется: такая операция уже способна изменить медиану даже при добавлении числа на самом краю. В этой работе все пары имеют заранее заданный одинаковый размер, и никакие элементы добавлять нельзя.

Упражнение № 23 содержит повторы: в одной выборке центральные позиции могут содержать разные числа, а в другой — совпадающие. Полусумма равных чисел равна этому числу, но всё равно нужно показать, какие именно две позиции выбраны. В упражнении № 24 оба ряда содержат по восемь чисел и расположены примерно симметрично. Отдельно отсортируйте каждый, отметьте четвёртый и пятый элементы, найдите полусумму и только после этого сравните.

Полный разбор заданий повышенного уровня

№ 15. А после сортировки: 1, 2, 3, 4, 5, 100; Б: 0, 1, 2, 3, 4, 5. Для А берём (3 + 4)/2 = 3,5, для Б — (2 + 3)/2 = 2,5. Итог: А больше.

№ 20. А после сортировки: 5, 5, 5, 5, 30, 31, 32; Б: 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11. Для А берём центральное 5 = 5, для Б — центральное 8 = 8. Итог: Б больше.

№ 21. А после сортировки: 0, 0, 1, 1, 2, 2, 100; Б: 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3. Для А берём центральное 1 = 1, для Б — центральное 1 = 1. Итог: равны.

№ 22. А после сортировки: 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14; Б: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15. Для А берём (6 + 8)/2 = 7, для Б — (7 + 9)/2 = 8. Итог: Б больше.

№ 23. А после сортировки: 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6; Б: 3, 3, 3, 3, 6, 6, 6, 6. Для А берём (4 + 4)/2 = 4, для Б — (3 + 6)/2 = 4,5. Итог: Б больше.

№ 24. А после сортировки: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20; Б: 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19. Для А берём (12 + 14)/2 = 13, для Б — (11 + 13)/2 = 12. Итог: А больше.

Самопроверка: в каждой паре одинаковое число наблюдений, но сортировка производится раздельно. Медиана не обязана совпадать со средним; один очень большой показатель справа не определяет результат сравнения.

Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым