중3단원 12

상자 그림과 산점도(box plot & scatter plot)

자료를 넷으로 쪼개 상자 하나로 그리고, 두 변량을 점으로 찍어 관계를 읽어요. 숫자 대신 그림으로 말하는 통계예요.

1이어서

중앙값은 자료를 반으로 — 그럼 넷으로 쪼개면?

🔤이 단원의 낱말
사분위수四分位數
四分은 넷으로 나눔, 位는 자리예요. 크기순으로 늘어놓은 자료를 넷으로 가르는 세 자리의 수예요.
제1·제3사분위수Q₁ · Q₃
아래에서 4분의 1 지점이 Q₁, 4분의 3 지점이 Q₃ 예요. 가운데인 Q₂ 는 중앙값과 같아요.
사분위범위四分位範圍
Q₃ − Q₁ 이에요. 가운데 절반이 차지하는 폭이라, 상자 그림에서 상자의 길이가 바로 이것이에요.
산점도散點圖
散點은 흩어진 점이에요. 두 가지 값을 한 점으로 찍어 모은 그림이에요.
상관관계相關關係
相關은 서로 관련되다예요. 한쪽이 커질 때 다른 쪽이 따라 움직이는 경향이에요.

중앙값은 크기순으로 놓은 자료를 반으로 나누는 값이었죠. 이번엔 한 번 더 — 아래 절반의 가운데, 위 절반의 가운데까지 찾아 자료를 넷으로 쪼개요. 이 세 값이 사분위수예요. 산포도 단원의 표준편차가 "평균에서 떨어진 정도"였다면, 사분위수는 "순서로 본 퍼짐"이에요.

자료 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 의 중앙값은?
2핵심

사분위수 Q1 · Q2 · Q3

크기순으로 나열한 뒤 ① 전체의 중앙값이 제2사분위수 Q2, ② Q2를 뺀 아래쪽 절반의 중앙값이 제1사분위수 Q1, ③ 위쪽 절반의 중앙값이 제3사분위수 Q3예요(자료가 짝수 개면 그냥 반으로 갈라요). 사분위 범위 = Q3 − Q1 — 가운데 절반이 차지하는 폭이에요.

2, 4, 5, 7, 8, 10, 12 (7개)

Q2 = 7 → 아래 {2, 4, 5}의 중앙값 Q1 = 4, 위 {8, 10, 12}의 중앙값 Q3 = 10 → 사분위 범위 10 − 4 = 6

자료 1, 3, 4, 6, 8, 9, 11, 15 의 제3사분위수 Q3 는?
3★ 직접 움직여 봐요

최댓값을 멀리 보내도 상자는 그대로

🤔 왜 상자 그림은 극단값에 흔들리지 않을까요?상자는 Q₁ · Q₂ · Q₃ 으로 그려요. 이 셋은 값의 크기가 아니라 크기순으로 늘어놓았을 때의 자리로 정해져요. 그러니 맨 끝 값 하나가 아무리 멀리 달아나도 가운데 자리는 그대로예요. 평균은 모든 값을 더해 나누니 하나만 커져도 통째로 끌려가지만요. 그래서 소득이나 집값처럼 한쪽으로 길게 늘어진 자료는 평균보다 중앙값과 상자 그림이 진실에 가까워요.

상자 그림은 최솟값·Q1·Q2·Q3·최댓값 다섯 수로 그려요. 상자가 Q1~Q3(가운데 절반), 상자 안 선이 중앙값, 양쪽 수염이 최솟값·최댓값까지예요. 최댓값 하나가 아무리 커져도 상자는 꿈쩍 않죠 — 그래서 상자 그림은 튀는 값에 강해요.

4읽기

상자 그림이 말해 주는 것

상자 안에는 전체 자료의 약 절반이, 각 수염에는 약 4분의 1씩 들어 있어요. 상자가 좁으면 가운데 자료가 촘촘한 것이고, 수염이 길면 그쪽 자료의 값이 넓게 퍼진 거예요(개수가 많은 게 아니에요). 두 반의 상자 그림을 나란히 놓으면 중앙값·퍼짐을 한눈에 비교할 수 있어요.

상자 그림에서 Q1 = 20, Q3 = 35 일 때 사분위 범위는?
5산점도

두 변량을 한 점으로 — 산점도

학생마다 (공부 시간, 점수)처럼 두 변량이 있을 때, 순서쌍을 좌표평면에 점으로 찍은 그림이 산점도예요. 점 하나가 학생 한 명. 가로축이 첫째 변량, 세로축이 둘째 변량이에요. 조건에 맞는 점을 세거나(예: 80점 이상), 비율을 구하는 문제가 나와요.

8명의 (공부 시간, 점수): (1, 60), (2, 65), (2, 75), (3, 70), (3, 85), (4, 80), (5, 90), (5, 95)

위 산점도에서 점수가 80점 이상인 학생은 몇 명인가요?
6상관관계

점들의 방향 — 양, 음, 없음

🤔 상관관계가 있으면 원인과 결과일까요?아니에요. 아이스크림이 많이 팔리는 날에 물놀이 사고도 많아요. 산점도를 그리면 점들이 뚜렷한 양의 상관을 보이지요. 그렇다고 아이스크림이 사고를 일으키는 것은 아니에요 — 둘 다 “더위” 때문이에요. 이렇게 뒤에 숨은 다른 원인이 있을 수 있어서, “함께 움직인다”와 “원인이다”는 다른 말이에요. 통계에서 가장 자주 저지르는 착각이에요.

x가 커질 때 y도 커지는 경향이면 양의 상관관계(점들이 오른쪽 위로), y가 작아지면 음의 상관관계(오른쪽 아래로), 아무 경향이 없으면 상관관계가 없다고 해요. 점들이 한 직선 가까이 모일수록 강한, 넓게 퍼질수록 약한 상관관계예요 — 기울기가 아니라 "모인 정도"가 세기예요.

키와 몸무게 사이의 상관관계는?

7내 말로

이제 직접 설명할 차례예요

정답 맞히기가 아니라, 이해한 걸 자기 말로 꺼내보는 거예요.

상자 그림의 상자 안에는 전체 자료의 약 이 들어 있고, 산점도에서 점들이 오른쪽 위로 향하면 예요.

약 절반(50%)이 들어 있고, 양의 상관관계예요.

표준편차는 평균에서 떨어진 거리를 제곱해 평균 낸 "숫자 하나"라 튀는 값에 크게 흔들려요. 상자 그림은 순서(사분위수)로 그리니 튀는 값이 있어도 상자는 거의 그대로이고, 어느 쪽으로 치우쳤는지까지 보여줘요.

자기 말로 설명하면 돼요. 똑같지 않아도 괜찮아요.

8다음

이해했으면, 놀이터로 먼저 가볼까요

개념은 잡았어요. 놀이터에서 게임으로 먼저 확인하고, 연습 문제로 손에 익혀요.

🌸 중3 수학 마지막 단원을 끝까지 해냈어요. 정말 잘했어요!

이 단원이 어렵게 느껴지나요?
📊 자료 읽는 법 — 상자 그림도 결국 분포를 요약하는 또 하나의 옷이에요

중3 · 단원 12 · 위 탭에서 놀이터·연습·심화로 이어가요