例3 为强化学生法治意识,某校对八、九年级学生进行了普法知识问答测试,现从八、九年级各随机抽取了20人的成绩进行整理、描述和分析,绘制统计表和统计图(图4.2.1).成绩用$x$表示,共分为四个等级:
A. $90≤ x≤100$,B. $80≤ x<90$,C. $70≤ x<80$,D. $x<70$.下面给出了部分信息:
抽取的八年级20人的成绩为:
69,70,73,75,79,80,81,82,85,86,86,86,88,88,91,91,93,94,96,97.
抽取的九年级B等级包含的所有数据为:84,81,88,83,89,87,85,82.
抽取的八、九年级学生成绩统计表

抽取的九年级学生成绩扇形统计图

根据以上信息,解答下列问题:
(1) 填空:$a=$
82.5
,$b=$
86
,$m=$
20
.
(2) 根据以上数据,你认为该校八、九年级中哪个年级的普法知识问答测试成绩更好?请说明理由(写出一条理由即可).
(3) 若该校八、九年级共有1600人参加普法知识测试,则两个年级成绩优秀(大于或等于90分)的人数一共有多少人?
解析:
【分析】
(1) 求a时,先明确中位数是将数据从小到大排序后中间两个数的平均数,先计算九年级各等级人数确定中位数所在等级,再对B等级数据排序计算即可;求b时,找出八年级成绩中出现次数最多的数即为众数;求m时,先算出九年级A等级的人数,再计算其占总抽取人数的百分比即可。
(2) 比较两个年级的成绩优劣,可从中位数、众数、优秀率等统计量入手,选择合理的统计量对比说明即可。
(3) 先计算抽取的样本中成绩优秀的人数占比,再用样本估计总体的思想,乘以总人数1600即可得到两个年级优秀总人数。
【解析】
(1) 九年级共抽取20人:
① D等级人数:$20×10\%=2$人,C等级人数:$20×20\%=4$人,已知B等级共8人,因此A等级人数为$20-2-4-8=4$人,A等级占比为$\frac{4}{20}×100\%=20\%$,故$m=20$。
② 20个数据的中位数是从小到大排序后第10、11个数据的平均数,前$2+4=6$个数据为D、C等级,第7到14个数据为B等级,因此第10、11个数据均在B等级,将B等级数据从小到大排序为81,82,83,84,85,87,88,89,计算得中位数$a=\frac{82+83}{2}=82.5$。
③ 八年级20人的成绩中,86共出现3次,出现次数最多,因此众数$b=86$。
(2) 选择八年级成绩更好,理由:八、九年级学生测试成绩的平均数相同,八年级成绩的中位数为86分,高于九年级成绩的中位数82.5分,说明八年级有一半以上学生成绩不低于86分,九年级仅一半以上学生成绩不低于82.5分,因此八年级成绩更好。
(3) 抽取的样本中,八年级成绩优秀(≥90分)的有6人,九年级成绩优秀的有4人,样本优秀率为$\frac{6+4}{20+20}=\frac{1}{4}$,因此1600名学生中优秀总人数为$1600×\frac{1}{4}=400$人。
【答案】
(1) $82.5$,$86$,$20$
(2) 八年级的学生普法知识问答测试成绩更好。理由:八、九年级学生测试成绩的平均数相同,从中位数来看,八年级成绩中位数是86分,高于九年级成绩中位数82.5分,所以八年级的学生普法知识问答测试成绩更好
(3) 两个年级成绩优秀的人数一共有400人。
【知识点】
中位数与众数,扇形统计图,样本估计总体
【点评】
本题考查统计知识的综合应用,解题关键是从题干和图表中提取有效信息,结合各统计量的含义分析数据,是统计部分的典型考查题型。
【难度系数】
0.7