پرش به محتوای اصلی

آمار، نمودار و احتمال (ریاضی هفتم)

بخشی از بانک سؤال طبقه‌بندی‌شده‌ی این مبحث در کوئیز سنتر — رایگان و بدون نیاز به ثبت‌نام

خلاصه‌ی درسنامه

این خلاصه‌ای از درسنامه‌ی کامل است. متن کامل با همه‌ی نکته‌ها، مثال‌های حل‌شده و جمع‌بندی، با ثبت‌نام رایگان در دسترست قرار می‌گیرد.

آمار و احتمال (هفتم)

آمار چیست؟

آمار یعنی علمِ جمع‌آوریِ اطلاعات، سازماندهیِ آن‌ها و بررسی‌شان برای رسیدن به یک نتیجه. به اطلاعاتی که جمع می‌کنیم دادهٔ آماری می‌گویند.
وقتی ۳۳ جوابِ پراکنده داری، پیدا کردنِ نتیجه از میانشان سخت است؛ پس اول باید مرتبشان کنی.

جدولِ داده‌ها اولین قدم است: ستونِ اول نامِ دسته‌ها و ستونِ دوم تعدادِ هر دسته. برای شمردنِ سریع از چوب‌خط استفاده می‌کنیم — برای هر داده یک خط، و هر ۵ تا را با یک خطِ مورب دسته می‌کنیم.

روشِ جمع‌آوریِ داده روی نتیجه اثر می‌گذارد. اگر بپرسی «چه رنگی دوست داری؟» جواب‌های متنوعی می‌گیری، ولی اگر سه رنگ پیشنهاد کنی و بگویی یکی را انتخاب کن، شمارش آسان‌تر است اما ممکن است رنگِ موردعلاقهٔ واقعیِ بعضی‌ها اصلاً در فهرست نباشد. پس روشِ پرسیدن، گزینه‌هایی که می‌دهی و حتی زمانِ جمع‌آوری، همه روی دادهٔ نهایی اثر دارند.

نمودار میله‌ای

محورِ افقی نامِ دسته‌ها و محورِ عمودی تعداد را نشان می‌دهد؛ هر دسته یک میله دارد و میلهٔ بلندتر یعنی تعدادِ بیشتر.
مراحل رسم: ۱) جدول را آماده کن. ۲) محورِ افقی و نامِ دسته‌ها را بنویس. ۳) محورِ عمودی و مقیاس را مشخص کن. ۴) میله‌ها را رسم کن. ۵) عنوانِ نمودار را بنویس.

مقیاس یعنی هر خانه روی محورِ عمودی چه عددی را نشان می‌دهد. برای انتخابش، بزرگ‌ترین عددِ جدول را پیدا کن، عددی کمی بزرگ‌تر از آن را سقفِ نمودار بگیر و آن را بر تعدادِ خانه‌ها تقسیم کن.
چرا نمودار؟ چون ذهنِ انسان تصویر را بسیار سریع‌تر از عدد پردازش می‌کند؛ به همین دلیل روزنامه‌ها، پزشکان و اقتصاددان‌ها همه از نمودار استفاده می‌کنند.

از نمودار: بلندترین میله بیشترین تعداد است و کوتاه‌ترین میله کمترین.

میانگین

میانگین=مجموعِ همهٔ داده‌هاتعدادِ داده‌ها\text{میانگین} = \frac{\text{مجموعِ همهٔ داده‌ها}}{\text{تعدادِ داده‌ها}}ادامهٔ فرمول را افقی ببین

میانگین نشان می‌دهد «به‌طور متوسط» هر داده چقدر است.
میانگین لزوماً یکی از خودِ داده‌ها نیست. ممکن است میانگینِ بارندگیِ ماهانه 115.25115.25ادامهٔ فرمول را افقی ببین میلی‌متر باشد ولی هیچ ماهی دقیقاً این مقدار باران نداشته باشد.

دادهٔ پرت (outlier): میانگین به همهٔ داده‌ها حساس است، حتی یکی دو تای عجیب. اگر حقوقِ ۹ کارمند هرکدام ۵ میلیون و حقوقِ مدیر ۵۰۰ میلیون باشد:

9×5+50010=54.5 میلیون\frac{9\times5 + 500}{10} = 54.5 \text{ میلیون}ادامهٔ فرمول را افقی ببین

این عدد با حقوقِ واقعیِ اکثرِ کارمندان (۵ میلیون) فاصلهٔ زیادی دارد — یک دادهٔ پرت میانگین را بالا کشیده و آن را گمراه‌کننده کرده است.

نمودارِ گمراه‌کننده: اگر محورِ عمودی از صفر شروع نشود، تفاوت‌های کوچک خیلی بزرگ به نظر می‌رسند. اگر فروشی از ۱۰۰ به ۱۰۵ برسد ولی محور از ۹۵ شروع شود، اختلافِ میله‌ها چشمگیر می‌شود، در حالی که رشدِ واقعی فقط ۵ درصد است. همیشه به اعدادِ محورِ عمودی نگاه کن، نه فقط به ارتفاعِ ظاهریِ میله‌ها.

آمار در زندگیِ واقعی: پزشک از میانگینِ فشارِ خونِ جامعه برای تشخیص کمک می‌گیرد، هواشناس از دادهٔ بارندگیِ سال‌های گذشته برای پیش‌بینی استفاده می‌کند و مدارسِ تیزهوشان از نمره‌های امتحان برای گزینش. آمار ابزارِ تصمیم‌گیری است، نه فقط یک درسِ ریاضی.

نمودار خط شکسته

از وصل‌کردنِ نقطه‌ها ساخته می‌شود و هر نقطه یک داده در یک زمانِ مشخص است. با وصل‌کردنشان می‌بینی داده‌ها بالا رفته‌اند، پایین آمده‌اند یا ثابت مانده‌اند.
شیبِ تندتر یعنی تغییرِ بزرگ‌تر. برای یافتنِ بیشترین تغییر بین دو زمانِ پیاپی:

تغییر=∣دادهٔ بعدی−دادهٔ قبلی∣\text{تغییر} = |\text{دادهٔ بعدی} - \text{دادهٔ قبلی}|ادامهٔ فرمول را افقی ببین

این نمودار فقط برای داده‌های زمانی (ماه، ساعت، سال) درست است. رسمِ خطِ شکسته برای «رنگِ لباسِ دانش‌آموزان» بی‌معناست، چون رنگ‌ها ترتیبِ زمانی ندارند.
کاربردِ واقعی: قیمتِ دلار و طلا، تعدادِ بیماران در یک اپیدمی، ارتفاعِ آبِ سد.

عدد تقریبی و گرد کردن

گاهی عددهای دقیق برای مقایسه و رسم خیلی بزرگ‌اند و آن‌ها را گرد می‌کنیم.
قانون: به رقمِ بلافاصله بعد از جایی که گرد می‌کنی نگاه کن؛ اگر ۵ یا بیشتر بود یک واحد اضافه کن، وگرنه همان بماند.
مثلاً با تقریبِ کمتر از یک میلیون: 3,724,620→4,000,0003{,}724{,}620 \to 4{,}000{,}000ادامهٔ فرمول را افقی ببین (چون ماندهٔ آن بیشتر از نصفِ میلیون است) ولی 6,482,300→6,000,0006{,}482{,}300 \to 6{,}000{,}000ادامهٔ فرمول را افقی ببین (چون 482,300482{,}300ادامهٔ فرمول را افقی ببین کمتر از 500,000500{,}000ادامهٔ فرمول را افقی ببین است).

نمودار تصویری

به‌جای میله از یک شکل استفاده می‌شود و هر شکل نمایندهٔ تعدادِ مشخصی است. اگر هر نماد ۲٬۰۰۰٬۰۰۰ نفر باشد، برای ۴٬۰۰۰٬۰۰۰ نفر دو نماد می‌کشیم.
نیمِ نماد یعنی نصفِ مقدارِ هر نمادِ کامل. مزیتش جذابیت و سرعتِ خواندن است، ولی برای عددهای دقیق مناسب نیست.

نمودار دایره‌ای

دایرهٔ کامل =100%=100\%ادامهٔ فرمول را افقی ببین و هر بخش سهمِ آن دسته از کل را نشان می‌دهد.

درصدِ هر دسته=تعدادِ آن دستهجمعِ کل×100\text{درصدِ هر دسته} = \frac{\text{تعدادِ آن دسته}}{\text{جمعِ کل}} \times 100ادامهٔ فرمول را افقی ببین

برای رسمِ آسان‌تر، درصدها را به کسر با مخرجِ ۱۰ تبدیل می‌کنیم: 40%=41040\% = \frac{4}{10}ادامهٔ فرمول را افقی ببین یعنی ۴ قسمت از ۱۰ قسمتِ دایره.
جمعِ درصدها باید دقیقاً ۱۰۰ شود. اگر ۹۹ یا ۱۰۱ شد، در گرد کردن اشتباه کرده‌ای و باید یکی از آن‌ها را یک واحد اصلاح کنی.
چرا درصد؟ چون مقایسهٔ منصفانه ممکن می‌کند. مدرسه‌ای با ۲۰۰۰ کتاب و مدرسه‌ای با ۵۰۰ کتاب را نمی‌شود با عددِ خام مقایسه کرد، ولی «هر دو ۴۰٪ کتابِ علمی دارند» مقایسهٔ درستی است.

کدام نمودار برای کدام هدف؟

هدف نمودارِ مناسب
مقایسهٔ تعدادِ دسته‌ها میله‌ای
تغییرات در طولِ زمان خط شکسته
سهمِ هر بخش از کل دایره‌ای
مقایسهٔ تقریبی و جذاب تصویری

گاهی بیش از یک جواب درست است: فروشِ پنج سالِ یک فروشگاه را هم می‌شود میله‌ای نشان داد (مقایسهٔ سال‌به‌سال) و هم خط‌شکسته (دیدنِ روند). هر دو درست‌اند، فقط زاویهٔ دیدشان فرق دارد.
تفسیر با خواندن فرق دارد: خواندن یعنی «چقدر»، تفسیر یعنی «چرا». مثلاً «دما از ۶ صبح تا ۳ بعدازظهر بالا رفته چون خورشید در حال تابیدن است.»

احتمال — سه نوع اتفاق

نوع معنی مثال
حتمی همیشه رخ می‌دهد بعد از فروردین، اردیبهشت می‌آید
غیرممکن هرگز رخ نمی‌دهد با یک تاس عدد ۹ بیاید
ممکن اما غیرحتمی شاید رخ بدهد شاید نه با تاس عددِ زوج بیاید

ریاضی برای دستهٔ سوم از احتمال استفاده می‌کند.

آزمایشِ تصادفی یعنی کاری که نتیجه‌اش از قبل معلوم نیست: انداختنِ تاس، پرتابِ سکه، برداشتنِ مهره از کیسه بدونِ نگاه کردن.
حالتِ ممکن یعنی هر نتیجه‌ای که می‌تواند رخ دهد: سکه ۲ حالت و تاس ۶ حالت دارد.
حالت‌های هم‌شانس یعنی همه شانسِ یکسانی دارند. تاسِ سالم ۶ حالتِ هم‌شانس دارد، ولی چرخنده‌ای که بخشِ آبی‌اش خیلی بزرگ‌تر از قرمز است حالت‌های هم‌شانس ندارد.

فرمول احتمال

P(اتفاق)=تعدادِ حالت‌های مطلوبتعدادِ کلِ حالت‌های ممکنP(\text{اتفاق}) = \frac{\text{تعدادِ حالت‌های مطلوب}}{\text{تعدادِ کلِ حالت‌های ممکن}}ادامهٔ فرمول را افقی ببین

حرفِ PPادامهٔ فرمول را افقی ببین از واژهٔ انگلیسیِ Probability آمده.

نمونهٔ کامل: تاسی می‌اندازیم؛ احتمالِ آمدنِ عددِ زوج چقدر است؟ حالت‌های ممکن {1,2,3,4,5,6}\{1,2,3,4,5,6\}ادامهٔ فرمول را افقی ببین یعنی ۶ تا، و حالت‌های مطلوب {2,4,6}\{2,4,6\}ادامهٔ فرمول را افقی ببین یعنی ۳ تا. پس P=36=12P = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

0≤P≤10 \leq P \leq 1ادامهٔ فرمول را افقی ببین
مقدار معنی
P=0P = 0ادامهٔ فرمول را افقی ببین غیرممکن
0<P<120 < P < \frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین بعید
P=12P = \frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین نصف‌به‌نصف
12<P<1\frac12 < P < 1ادامهٔ فرمول را افقی ببین محتمل
P=1P = 1ادامهٔ فرمول را افقی ببین حتمی

فرمول فقط وقتی درست است که حالت‌ها هم‌شانس باشند. جملهٔ «یا فردا باران می‌آید یا نمی‌آید، پس احتمالش 12\frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین است» غلط است، چون این دو حالت هم‌شانس نیستند.
احتمال هرگز منفی نمی‌شود و هرگز از ۱ بیشتر نمی‌شود؛ اگر جوابت چنین شد، حتماً در شمارش اشتباه کرده‌ای.
کسرِ احتمال را همیشه ساده کن: 36=12\frac{3}{6} = \frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
هرچه کیسه مهرهٔ بیشتری داشته باشد، شانسِ بیرون آمدنِ یک مهرهٔ خاص کمتر است: 110>1100\frac{1}{10} > \frac{1}{100}ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

چرخنده، هدف و مساحت

در چرخنده و هدفِ تیراندازی، احتمالِ هر بخش به مساحتِ آن نسبت به کل بستگی دارد. اگر چرخنده‌ای به ۸ قسمتِ مساوی تقسیم شده و ۴ قسمت نارنجی، ۲ آبی و ۲ سفید باشد:

P(نارنجی)=48=12P(آبی)=P(سفید)=28=14P(\text{نارنجی}) = \frac{4}{8} = \frac12 \qquad P(\text{آبی}) = P(\text{سفید}) = \frac{2}{8} = \frac14ادامهٔ فرمول را افقی ببین

مجموعِ احتمالِ همهٔ حالت‌ها همیشه ۱ است: 12+14+14=1\frac12 + \frac14 + \frac14 = 1ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
مخرج همیشه کلِ تعدادِ قسمت‌ها است؛ اگر چرخنده ۸ قسمت دارد و ۳ تایش آبی است، جواب 38\frac{3}{8}ادامهٔ فرمول را افقی ببین است نه 36\frac{3}{6}ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

چرخنده با قسمت‌های نامساوی: اگر چرخنده‌ای به ۱۲ قسمتِ مساوی تقسیم شده باشد ولی عددها روی تعدادِ متفاوتی قسمت نوشته شده باشند، احتمالشان یکسان نیست. اگر عددِ ۴ روی ۳ قسمت باشد P(4)=312=14P(4) = \frac{3}{12} = \frac14ادامهٔ فرمول را افقی ببین، و اگر عددِ ۱ روی ۲ قسمت باشد P(1)=212=16P(1) = \frac{2}{12} = \frac16ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

نقیضِ یک اتفاق

P(رخ دادن)+P(رخ ندادن)=1P(\text{رخ دادن}) + P(\text{رخ ندادن}) = 1ادامهٔ فرمول را افقی ببین

پس اگر احتمالِ آمدنِ عددِ زوج 12\frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین باشد، احتمالِ نیامدنش 1−12=121-\frac12 = \frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. گاهی محاسبهٔ نقیض راحت‌تر از محاسبهٔ مستقیم است.

اصلِ شمارش

اگر کاری در چند مرحلهٔ پی‌درپی انجام شود و هر مرحله تعدادِ مشخصی حالت داشته باشد، تعدادِ کلِ حالت‌ها حاصل‌ضربِ تعدادِ حالت‌های هر مرحله است.
نمونهٔ کامل: با رقم‌های ۱، ۲ و ۳ بدونِ تکرار چند عددِ دورقمی می‌سازیم؟ رقمِ اول ۳ حالت دارد و برای هر انتخاب، رقمِ دوم ۲ حالتِ باقی‌مانده؛ پس 3×2=63 \times 2 = 6ادامهٔ فرمول را افقی ببین عدد.
همین اصل برای دو تاس هم به کار می‌آید: 6×6=366 \times 6 = 36ادامهٔ فرمول را افقی ببین حالتِ ممکن.

«ضمانت» با «احتمال» فرق دارد

بعضی سؤال‌ها می‌پرسند «چند بار باید برداریم تا مطمئن شویم؟» — اینجا خبری از فرمولِ احتمال نیست و باید به بدترین حالتِ ممکن فکر کنی.
نمونهٔ کامل: در کیسه‌ای ۵ مهرهٔ قرمز و ۳ مهرهٔ آبی هست؛ حداقل چند مهره برداریم تا مطمئن باشیم دستِ‌کم یک آبی داریم؟ بدترین حالت این است که هر ۵ قرمز اول بیایند، پس با مهرهٔ ششم حتماً یک آبی داریم.

احتمالِ نظری و احتمالِ تجربی

نظری از روی منطق و پیش از آزمایش به دست می‌آید. تجربی از روی خودِ آزمایش:

Pتجربی=تعدادِ دفعاتی که رخ دادتعدادِ کلِ آزمایش‌هاP_{\text{تجربی}} = \frac{\text{تعدادِ دفعاتی که رخ داد}}{\text{تعدادِ کلِ آزمایش‌ها}}ادامهٔ فرمول را افقی ببین

تعدادِ دفعاتِ انتظاری:

انتظاری=P×n\text{انتظاری} = P \times nادامهٔ فرمول را افقی ببین

مثلاً اگر تاسی را ۱۰۰۰ بار بیندازیم، انتظار داریم حدودِ 12×1000=500\frac12 \times 1000 = 500ادامهٔ فرمول را افقی ببین بار عددِ زوج بیاید.

قانونِ اعداد بزرگ: هرچه تعدادِ آزمایش‌ها بیشتر شود، احتمالِ تجربی به نظری نزدیک‌تر می‌شود. در ۱۰ پرتابِ سکه ممکن است ۸ بار رو بیاید، ولی در ۱۰۰۰۰ پرتاب نسبت خیلی نزدیک به 12\frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین خواهد بود.
«انتظار داریم» یعنی تقریباً، نه دقیقاً. در ۶۰ پرتابِ تاس ممکن است عددِ ۲ هشت بار یا سیزده بار بیاید و این کاملاً طبیعی است.
هر پرتاب مستقل است. اگر پنج بار پشت آمده، سکه «نوبتِ» رو را به یاد نمی‌آورد؛ احتمالِ رو همچنان 12\frac12ادامهٔ فرمول را افقی ببین است.
آیا ممکن است در ۵۰۰ پرتاب، ۴۰۰ بار پشت بیاید؟ از نظرِ ریاضی بله ممکن است، ولی احتمالش بسیار کم — «بسیار بعید» با «غیرممکن» فرق دارد.
برای احتمالِ تجربیِ دو گروه با اندازه‌های متفاوت، رخدادها را جمع بزن و بر کلِ آزمایش‌ها تقسیم کن؛ میانگینِ سادهٔ دو درصد جوابِ درستی نمی‌دهد.

از نمودارِ ستونی می‌شود سلامتِ تاس را فهمید: نتیجهٔ پرتاب‌های زیاد را روی نمودارِ ستونی بگذار؛ اگر ستون‌ها تقریباً هم‌ارتفاع باشند تاس سالم است، ولی اگر یک ستون خیلی بلندتر باشد احتمالاً تاس کج است.

کاربردهای احتمال: در پزشکی («احتمالِ موفقیتِ این عمل ۹۰٪ است»)، در بیمه (هرچه احتمالِ تصادف بیشتر، بیمه گران‌تر)، در هواشناسی («۴۰٪ احتمالِ بارش») و در بازی‌های کامپیوتری که همه‌چیزشان با احتمال تنظیم می‌شود.

ارتباط با درصد: P=12⇔50%P = \frac12 \Leftrightarrow 50\%ادامهٔ فرمول را افقی ببین و P=14⇔25%P = \frac14 \Leftrightarrow 25\%ادامهٔ فرمول را افقی ببین. در زندگیِ روزمره احتمال را با درصد می‌گویند («۳۰٪ احتمالِ باران») و در ریاضی با کسر.

سه مهارتی که باید از این فصل با خودت ببری

۱) سازماندهی و خواندنِ داده — ساختنِ جدول و چوب‌خط، و انتخابِ نمودارِ درست برای هر نوع داده (مقایسهٔ دسته‌ها، روندِ زمانی، یا سهم از کل).
۲) محاسبهٔ درستِ میانگین و درصد — همراه با حواس‌جمعی نسبت به داده‌های پرت و مقیاس‌های گمراه‌کننده.
۳) شمردنِ دقیقِ حالت‌های ممکن و مطلوب — با کمکِ اصلِ شمارش برای حالت‌های ترکیبی، که پایهٔ هر محاسبهٔ درستِ احتمال است.

چهار بخشِ فصل در یک نگاه

بخش ابزارِ اصلی نکتهٔ کلیدی
جمع‌آوری و نمایشِ داده میانگین = جمعِ داده‌ها ÷\divادامهٔ فرمول را افقی ببین تعدادِ داده‌ها روشِ جمع‌آوری روی نتیجه اثر دارد
نمودارها و تفسیر درصد=تعدادکل×100\text{درصد} = \frac{\text{تعداد}}{\text{کل}}\times100ادامهٔ فرمول را افقی ببین هر نمودار برای یک هدفِ خاص ساخته شده
احتمال P=مطلوبممکنP = \frac{\text{مطلوب}}{\text{ممکن}}ادامهٔ فرمول را افقی ببین فقط وقتی درست است که حالت‌ها هم‌شانس باشند
احتمال و تجربه Pتجربی=رخ‌دادهکلِ آزمایشP_{\text{تجربی}} = \frac{\text{رخ‌داده}}{\text{کلِ آزمایش}}ادامهٔ فرمول را افقی ببین با آزمایشِ بیشتر، تجربی به نظری نزدیک می‌شود

اشتباه‌های رایج

  • رسمِ نمودار بدونِ تعیینِ مقیاس یا قضاوت از روی شکلِ ظاهریِ نمودار بدونِ نگاه به اعدادِ محور.
  • اشتباه در میانگین: جمع‌نکردنِ همهٔ داده‌ها یا اشتباه شمردنِ تعدادشان.
  • نوشتنِ عدد به‌جای نامِ ماه (یا برعکس) وقتی سؤال چیزِ دیگری خواسته.
  • حساب‌نکردنِ «کل» پیش از محاسبهٔ درصد در نمودارِ دایره‌ای.
  • استفاده از خطِ شکسته برای داده‌های غیرزمانی.
  • اشتباه در گرد کردنِ عددهای بزرگ.
  • فراموش‌کردنِ نصف‌بودنِ نیمِ نماد در نمودارِ تصویری.
  • جا انداختنِ یکی از حالت‌های ممکن در شمارشِ احتمال.
  • گذاشتنِ مخرجِ اشتباه؛ مخرج همیشه کلِ حالت‌های ممکن است.
  • مقایسهٔ غلطِ کسرها: با صورتِ یکسان، مخرجِ بزرگ‌تر یعنی کسرِ کوچک‌تر، پس 110<13\frac{1}{10} < \frac13ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
  • برابر دانستنِ احتمالِ نظری و تجربی یا فراموش‌کردنِ ضربِ PPادامهٔ فرمول را افقی ببین در nnادامهٔ فرمول را افقی ببین برای تعدادِ انتظاری.
  • کنترل‌نکردنِ مجموعِ احتمال‌ها؛ باید دقیقاً ۱ شود، نه ۰٫۹ و نه ۱٫۱.
  • فکر کردن به «نوبت»؛ سکه و تاس حافظه ندارند و هر پرتاب مستقل است.

نمونه سؤال‌های حل‌شده

۱) در کلاسی ۲۴ نفره، ۹ نفر فوتبال، ۶ نفر والیبال و ۵ نفر بسکتبال را انتخاب کردند و بقیه شنا. چند نفر شنا را انتخاب کردند و کم‌طرفدارترین ورزش کدام است؟
9+6+5=209+6+5 = 20ادامهٔ فرمول را افقی ببین، پس 24−20=424-20 = 4ادامهٔ فرمول را افقی ببین نفر شنا را انتخاب کرده‌اند و با مقایسهٔ ۹، ۶، ۵ و ۴، شنا کم‌طرفدارترین است.

۲) میانگینِ نمرهٔ ۵ آزمونِ دانش‌آموزی ۱۶ است. با افزوده‌شدنِ آزمونِ ششم میانگین به ۱۶٫۵ می‌رسد. نمرهٔ آزمونِ ششم چند است؟
مجموعِ ۵ آزمون: 5×16=805\times16 = 80ادامهٔ فرمول را افقی ببین. مجموعِ ۶ آزمون: 6×16.5=996\times16.5 = 99ادامهٔ فرمول را افقی ببین. پس نمرهٔ ششم 99−80=1999-80 = 19ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

۳) میانگینِ قدِ ۱۲ پسر ۱۵۰ و میانگینِ قدِ ۸ دخترِ همان کلاس ۱۴۲ سانتی‌متر است. میانگینِ قدِ کلِ ۲۰ نفر چند است؟
مجموعِ قدِ پسرها 12×150=180012\times150 = 1800ادامهٔ فرمول را افقی ببین و دخترها 8×142=11368\times142 = 1136ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ مجموعِ کل 29362936ادامهٔ فرمول را افقی ببین و میانگین 2936÷20=146.82936 \div 20 = 146.8ادامهٔ فرمول را افقی ببین سانتی‌متر.
این با میانگینِ سادهٔ ۱۵۰ و ۱۴۲ (که ۱۴۶ می‌شد) برابر نیست، چون دو گروه تعدادِ متفاوتی عضو دارند و باید وزن‌دار حساب شود.

۴) در نمودارِ دایره‌ای، سهمِ کسانی که فوتبال را انتخاب کرده‌اند ۳۵٪ و تعدادشان ۷۰ نفر است. کلِ نظرسنجی‌شده‌ها چند نفرند؟
0.35×x=700.35 \times x = 70ادامهٔ فرمول را افقی ببین، پس x=70÷0.35=200x = 70 \div 0.35 = 200ادامهٔ فرمول را افقی ببین نفر.

۵) در نمودارِ تصویری هر نماد ۵٬۰۰۰ کتاب است. برای ۱۲٬۵۰۰ کتاب چند نماد لازم است؟
12500÷5000=2.512500 \div 5000 = 2.5ادامهٔ فرمول را افقی ببین، یعنی ۲ نمادِ کامل و ۱ نیم‌نماد (نیم‌نماد همان 25002500ادامهٔ فرمول را افقی ببین کتاب است).

۶) تاسی می‌اندازیم؛ احتمالِ آمدنِ عددی بزرگ‌تر از ۴ چقدر است؟
حالت‌های ممکن ۶ تا و حالت‌های مطلوب {5,6}\{5,6\}ادامهٔ فرمول را افقی ببین یعنی ۲ تا، پس P=26=13P = \frac{2}{6} = \frac13ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

۷) کیسه‌ای ۴ مهرهٔ آبی و ۶ مهرهٔ زرد دارد. احتمالِ اینکه مهرهٔ برداشته‌شده آبی نباشد چقدر است؟
کل ۱۰ مهره است و «آبی نباشد» یعنی زرد، که ۶ حالت دارد: P=610=35P = \frac{6}{10} = \frac35ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

۸) با رقم‌های ۱، ۲ و ۳ بدونِ تکرار همهٔ عددهای دورقمی را می‌سازیم و یکی را تصادفی برمی‌داریم. احتمالِ زوج‌بودنش چقدر است؟
تعدادِ کل 3×2=63\times2 = 6ادامهٔ فرمول را افقی ببین عدد (12,13,21,23,31,3212, 13, 21, 23, 31, 32ادامهٔ فرمول را افقی ببین). زوج یعنی یکانش زوج باشد و تنها رقمِ زوجِ موجود ۲ است، پس 1212ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 3232ادامهٔ فرمول را افقی ببین: P=26=13P = \frac{2}{6} = \frac13ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

۹) دو تاسِ سالم را هم‌زمان می‌اندازیم. احتمالِ اینکه مجموعشان ۷ شود چقدر است؟
کلِ حالت‌ها 6×6=366\times6 = 36ادامهٔ فرمول را افقی ببین. جفت‌هایی که مجموعشان ۷ می‌شود: (1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)ادامهٔ فرمول را افقی ببین یعنی ۶ حالت. پس P=636=16P = \frac{6}{36} = \frac16ادامهٔ فرمول را افقی ببین.

۱۰) احتمالِ آمدنِ آبی در چرخنده‌ای 38\frac38ادامهٔ فرمول را افقی ببین است و انتظار داریم آبی ۹۰ بار بیاید. چرخنده چند بار چرخانده شده است؟
90=38×n90 = \frac38 \times nادامهٔ فرمول را افقی ببین، پس n=90×83=240n = 90 \times \frac83 = 240ادامهٔ فرمول را افقی ببین بار.

۱۱) علی و سارا فروشِ فروشگاهی را در دو ماه (۱۰۰ و ۱۰۵ میلیون تومان) با نمودارِ میله‌ای نشان دادند. علی محور را از صفر و سارا از ۹۵ شروع کرده است. در نمودارِ کدام‌یک تفاوت بزرگ‌تر به نظر می‌رسد و رشدِ واقعی چقدر است؟
در نمودارِ سارا تفاوت بزرگ‌تر دیده می‌شود، چون محورش از عددی غیر از صفر شروع شده و همان فاصلهٔ کوچک روی کلِ ارتفاع کشیده می‌شود. رشدِ واقعی:

105−100100×100=5%\frac{105-100}{100}\times100 = 5\%ادامهٔ فرمول را افقی ببین

۱۲) سهمِ کتاب‌های داستانی در یک نمودارِ دایره‌ای 25\frac{2}{5}ادامهٔ فرمول را افقی ببین از کل است و مجموعِ کتاب‌ها ۴۵۰ جلد است. این سهم چند درصد و چند جلد است؟
25=40100=40%\frac25 = \frac{40}{100} = 40\%ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 450×25=180450 \times \frac25 = 180ادامهٔ فرمول را افقی ببین جلد.

۱۳) تاسی را ۹۰ بار انداختیم. انتظار داریم عددِ ۵ چند بار بیاید؟ اگر در عمل ۹ بار آمده باشد، از انتظار بیشتر است یا کمتر؟
تعدادِ انتظاری 16×90=15\frac16 \times 90 = 15ادامهٔ فرمول را افقی ببین بار. عددِ واقعی (۹ بار) از آن کمتر است — که در آزمایش‌های واقعی کاملاً طبیعی است.

۱۴) گروهِ اول در ۴۰ پرتاب ۲۵ بار رو آورد و گروهِ دوم در ۶۰ پرتاب ۳۳ بار. احتمالِ تجربیِ رو برای مجموعِ ۱۰۰ پرتاب چقدر است؟ آیا با میانگینِ سادهٔ دو گروه یکی است؟
روشِ درست، جمعِ رخدادها بر جمعِ آزمایش‌هاست:

P=25+3340+60=58100=0.58P = \frac{25+33}{40+60} = \frac{58}{100} = 0.58ادامهٔ فرمول را افقی ببین

ولی میانگینِ سادهٔ دو گروه 0.625+0.552=0.5875\frac{0.625 + 0.55}{2} = 0.5875ادامهٔ فرمول را افقی ببین می‌شود. این دو یکی نیستند، چون تعدادِ پرتابِ دو گروه فرق دارد و باید وزن‌دار حساب شود.

۱۵) احتمالِ بردنِ یک بازی 14\frac14ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. اگر ۸۰ بار بازی کنیم، انتظار داریم چند بار ببریم؟
انتظاری=P×n=14×80=20\text{انتظاری} = P \times n = \frac14 \times 80 = 20ادامهٔ فرمول را افقی ببین بار.

۱۶) سکه‌ای را ۵۰ بار انداختیم و ۳۲ بار رو آمد. احتمالِ تجربیِ رو چقدر است؟
Pتجربی=3250=1625=0.64P_{\text{تجربی}} = \frac{32}{50} = \frac{16}{25} = 0.64ادامهٔ فرمول را افقی ببین، یعنی ۶۴ درصد.

سؤال تستی

۵ تست با پاسخنامه‌ی تحلیلی — برای دیدن بزن

پاسخنامه‌ی تحلیلی سه‌بخشی برای هر سؤال

  • چرا گزینه‌ی درست، درست است
  • چرا هر گزینه‌ی دیگر غلط است
  • تله‌ی تستی‌ای که باید بشناسی

1. میانگین نمرات ۱۰ دانش‌آموز در یک آزمون ۱۵ است. پس از تصحیح مجدد، نمرهٔ یکی از دانش‌آموزان که ۱۰ بوده به ۲۲ تغییر داده می‌شود. میانگین جدید چند است؟

  • 16.816.8ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 16.216.2ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 17.517.5ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 15.715.7ادامهٔ فرمول را افقی ببین

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«16.216.2ادامهٔ فرمول را افقی ببین» درست است چون مجموع اولیه 10×15=15010 \times 15 = 150ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. نمرهٔ ۱۰ به ۲۲ تبدیل می‌شود، یعنی افزایش 1212ادامهٔ فرمول را افقی ببین واحد، پس مجموع جدید 150+12=162150 + 12 = 162ادامهٔ فرمول را افقی ببین و میانگین جدید 162÷10=16.2162 \div 10 = 16.2ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «17.517.5ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون این عدد از یک محاسبهٔ نادرست به‌دست می‌آید و با میانگین صحیح (۱۶٫۲) نمی‌خواند؛ مسیر درست 162÷10=16.2162 \div 10 = 16.2ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «15.715.7ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون حاصل اشتباه افزایش ۷ واحدی (به جای ۱۲) است. «16.816.8ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون حاصل اشتباه افزایش ۱۸ واحدی (تفاوت ۲۲ و ۱۰ را ۱۸ گرفته) است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است فقط نمرهٔ جدید (۲۲) را جایگزین کند و میانگین را بدون در نظر گرفتن تغییر مجموع محاسبه نماید.

2. در نمودار خط شکستهٔ دماهای روزانهٔ یک هفته، دمای روزهای شنبه تا پنج‌شنبه به ترتیب 1010ادامهٔ فرمول را افقی ببین، 1212ادامهٔ فرمول را افقی ببین، 1515ادامهٔ فرمول را افقی ببین، 1111ادامهٔ فرمول را افقی ببین، 99ادامهٔ فرمول را افقی ببین، 1414ادامهٔ فرمول را افقی ببین درجه بوده است. بیشترین افزایش دما نسبت به روز قبل در کدام روز رخ داده است؟

  • پنج‌شنبه
  • یکشنبه
  • دوشنبه
  • سه‌شنبه

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«پنج‌شنبه» درست است. تغییرات دما نسبت به روز قبل به‌ترتیب: شنبه به یکشنبه +2+2ادامهٔ فرمول را افقی ببین، یکشنبه به دوشنبه +3+3ادامهٔ فرمول را افقی ببین، دوشنبه به سه‌شنبه −4-4ادامهٔ فرمول را افقی ببین، سه‌شنبه به چهارشنبه −2-2ادامهٔ فرمول را افقی ببین، و چهارشنبه به پنج‌شنبه +5+5ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. بیشترین افزایش (+5+5ادامهٔ فرمول را افقی ببین) در روز پنج‌شنبه رخ داده است. «یکشنبه» رد می‌شود زیرا افزایش آن فقط +2+2ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «دوشنبه» رد می‌شود زیرا افزایش آن +3+3ادامهٔ فرمول را افقی ببین است که کمتر از +5+5ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «سه‌شنبه» رد می‌شود زیرا در این روز دما نسبت به روز قبل کاهش (−4-4ادامهٔ فرمول را افقی ببین) داشته، نه افزایش. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است بزرگ‌ترین تغییر مطلق (کاهش ۴۴ادامهٔ فرمول را افقی ببین درجه‌ای در سه‌شنبه) را با بیشترین افزایش اشتباه بگیرد؛ سؤال صریحاً «افزایش» را می‌خواهد، نه بزرگ‌ترین تغییر مطلق.

3. در یک آزمایش، دو گروه از دانش‌آموزان یک سکه را پرتاب کردند: گروه اول در ۳۰ پرتاب ۱۸ بار «رو» آوردند و گروه دوم در ۵۰ پرتاب ۲۸ بار «رو» آوردند. اگر نتایج دو گروه را ترکیب کنیم، احتمال تجربی «رو» چقدر است؟

  • 0.5750.575ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 0.590.59ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 0.60.6ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 0.580.58ادامهٔ فرمول را افقی ببین

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«0.5750.575ادامهٔ فرمول را افقی ببین» درست است زیرا مجموع پرتاب‌ها 30+50=8030+50=80ادامهٔ فرمول را افقی ببین و مجموع روها 18+28=4618+28=46ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. احتمال تجربی 4680=0.575\frac{46}{80}=0.575ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «0.590.59ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون میانگین سادهٔ دو احتمال (1830=0.6\frac{18}{30}=0.6ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 2850=0.56\frac{28}{50}=0.56ادامهٔ فرمول را افقی ببین) برابر 0.580.58ادامهٔ فرمول را افقی ببین است، نه 0.590.59ادامهٔ فرمول را افقی ببین. «0.580.58ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون میانگین سادهٔ 0.60.6ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 0.560.56ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «0.60.6ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون احتمال گروه اول به تنهایی است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است میانگین سادهٔ دو احتمال تجربی را محاسبه کند (که 0.580.58ادامهٔ فرمول را افقی ببین می‌شود) و آن را پاسخ دهد، در حالی که باید مجموع روها بر مجموع پرتاب‌ها تقسیم شود.

4. یک چرخنده به ۱۲ قسمت مساوی تقسیم شده است. روی ۳ قسمت عدد ۱، روی ۴ قسمت عدد ۲، روی ۲ قسمت عدد ۳ و روی بقیه عدد ۴ نوشته شده است. اگر چرخنده را یک بار بچرخانیم، احتمال اینکه عدد حاصل فرد باشد چقدر است؟

  • 712\frac{7}{12}ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 13\frac{1}{3}ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 12\frac{1}{2}ادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 512\frac{5}{12}ادامهٔ فرمول را افقی ببین

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«512\frac{5}{12}ادامهٔ فرمول را افقی ببین» درست است زیرا اعداد فرد ۱ و ۳ هستند. تعداد قسمت‌های ۱: ۳ قسمت، تعداد قسمت‌های ۳: ۲ قسمت، مجموع قسمت‌های فرد 3+2=53+2=5ادامهٔ فرمول را افقی ببین از ۱۲ قسمت. احتمال 512\frac{5}{12}ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «12\frac{1}{2}ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون 612\frac{6}{12}ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. «712\frac{7}{12}ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون تعداد زوج‌هاست (۴+۳=۷). «13\frac{1}{3}ادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون 412\frac{4}{12}ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است تصور کند چون سه عدد (۱،۲،۳،۴) داریم، نیمی فرد و نیمی زوج هستند و احتمال را 12\frac{1}{2}ادامهٔ فرمول را افقی ببین بگوید، بدون توجه به تعداد قسمت‌های هر عدد.

5. در یک نظرسنجی از ۵۰۰ نفر، ۱۸۰ نفر طعم الف، ۱۵۰ نفر طعم ب، ۱۲۰ نفر طعم ج و بقیه طعم د را ترجیح دادند. در نمودار دایره‌ای این داده‌ها، زاویهٔ مرکزی مربوط به طعم د چند درجه است؟

  • 36∘36^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 72∘72^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 54∘54^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین
  • 90∘90^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«36∘36^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین» درست است زیرا تعداد طرفداران طعم د: 500−(180+150+120)=50500-(180+150+120)=50ادامهٔ فرمول را افقی ببین نفر. نسبت 50500=0.1\frac{50}{500}=0.1ادامهٔ فرمول را افقی ببین، زاویه 0.1×360∘=36∘0.1 \times 360^\circ = 36^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین. «72∘72^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون مربوط به 15\frac{1}{5}ادامهٔ فرمول را افقی ببین است (۱۰۰ نفر). «54∘54^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون حاصل 50500×360\frac{50}{500}\times 360ادامهٔ فرمول را افقی ببین به‌صورت 5454ادامهٔ فرمول را افقی ببین محاسبه شده (اشتباه در ضرب). «90∘90^\circادامهٔ فرمول را افقی ببین» رد می‌شود چون مربوط به 14\frac{1}{4}ادامهٔ فرمول را افقی ببین است. تلهٔ تستی این سؤال این است که دانش‌آموز ممکن است ابتدا درصد را محاسبه نکند و مستقیماً تعداد طعم د (۵۰) را در ۳۶۰ ضرب و بر ۵۰۰ تقسیم کند، اما در انتخاب گزینه دچار اشتباه محاسباتی شود یا نسبت را با طعم‌های دیگر اشتباه بگیرد.

نمونه سؤال تشریحی

۳ سؤال امتحانی با پاسخ نمونه — برای دیدن بزن

۱. الف) داده‌های 4، 6، 6، 8 و 11 را مرتب و میانگین را بیابید. ب) توضیح دهید چرا دسته‌بندی داده‌ها پیش از محاسبه مفید است. استدلال کنید چرا مرتب‌سازی به تفسیر داده‌ها کمک می‌کند.

پاسخ نمونه

پاسخ کامل: الف) داده‌ها مرتب‌اند و مجموعشان ۳۵ است؛ میانگین 35/5=735/5=7ادامهٔ فرمول را افقی ببین می‌شود. ب) مرتب‌سازی و گروه‌بندی تعداد و مقدارها را روشن می‌کند، خطای شمارش را کم می‌کند و خواندن مرکز داده‌ها را آسان‌تر می‌سازد.
کجا بخوانم: در «میانگین»
نکته مهم: میانگین برابر مجموع داده‌ها بر تعداد آن‌هاست.

۲. الف) تعداد فروش در چهار روز 5، 8، 6 و 11 است. ب) بیشترین افزایش روزبه‌روز را تعیین کنید و توضیح دهید چرا مقدار کاهش را افزایش حساب نمی‌کنیم. دلیل استفاده از مقدار پایانی منهای آغازین را بیان کنید.

پاسخ نمونه

پاسخ کامل: الف) تغییرها به‌ترتیب 8−5=38-5=3ادامهٔ فرمول را افقی ببین، 6−8=−26-8=-2ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 11−6=511-6=5ادامهٔ فرمول را افقی ببین هستند. ب) بیشترین افزایش ۵ واحد بین روز سوم و چهارم است؛ اختلاف منفی −۲ کاهش را نشان می‌دهد، نه افزایش.
کجا بخوانم: در «روش محاسبه تغییر بین دو ماه»
نکته مهم: تغییر برابر مقدار پایانی منهای مقدار آغازین است؛ علامت منفی یعنی کاهش.

۳. الف) در تاس سالم احتمال آمدن عدد کمتر از 3 را بیابید. ب) احتمال عدد زوج را نیز حساب و توضیح دهید کدام پیشامد محتمل‌تر است.

پاسخ نمونه

پاسخ کامل: الف) عددهای کمتر از ۳ برابر ۱ و۲ هستند؛ احتمال 2/6=1/32/6=1/3ادامهٔ فرمول را افقی ببین. ب) عددهای زوج ۲،۴،۶ هستند؛ احتمال 3/6=1/23/6=1/2ادامهٔ فرمول را افقی ببین. چون 1/2>1/31/2>1/3ادامهٔ فرمول را افقی ببین، آمدن عدد زوج محتمل‌تر است.
کجا بخوانم: در «احتمال چیست؟»
نکته مهم: احتمال نظری تعداد حالت‌های مطلوب تقسیم بر تعداد کل اتفاق‌های هم‌شانس است.

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین

با ثبت‌نام رایگان، به بانک کامل سؤال، شبیه‌ساز کنکور و تحلیل پیشرفت دسترسی داری

ثبت‌نام رایگان