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中位数怎么求?先排后找口诀及易错题型深度解析专项练习题库

适用年级

初二

难度等级

⭐⭐⭐

资料格式

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最近更新

2025-12-21

💡 阿星精讲:中位数 原理

  • 核心概念:你好呀!我是阿星。想象一下,中位数就像一个班级里“最中间”的那个同学。怎么找到他呢?记住我的八字真言:“先排后找”
    首先,你必须让所有同学(数据)按身高(数值)“从小到大”乖乖排好队。队排好了,关键来了:“奇数个找中间,偶数个找中间两个的平均数”。如果队伍人数是奇数,比如7个人,正中间的第4个同学就是“中位数”。如果队伍是偶数,比如8个人,正中间其实是第4和第5两位同学,那我们就取这两位同学身高的“平均数”,作为这个队伍的代表——中位数。
  • 计算秘籍:
    1. 排序:将数据按从小到大排列:\( x_1 \leq x_2 \leq ... \leq x_n \)。
    2. 定位:
      • 若数据个数 \( n \) 为奇数:中位数位置 = \( \frac{n+1}{2} \)。即 \( M = x_{\frac{n+1}{2}} \)。
      • 若数据个数 \( n \) 为偶数:中位数位置为 \( \frac{n}{2} \) 和 \( \frac{n}{2} + 1 \)。即 \( M = \frac{x_{\frac{n}{2}} + x_{\frac{n}{2} + 1}}{2} \)。
  • 阿星口诀:“排序是前提,奇偶要分清。奇数直接取中间,偶数均分中间俩。”

📐 图形解析

中位数是“位置”居中的数,我们可以用一条数轴或一组方块来直观感受它的“居中”特性:

5 8 10 12 15 中位数 M=10 (n=5, 奇数) 3 7 9 11 14 20 这两个数的平均数 中位数 M = (9+11)/2 = 10 (n=6, 偶数)

上图清晰地展示了“先排后找”的规则。第一排(奇数个),红色方块是正中间的数。第二排(偶数个),两个橙色方块是中间的两个数,中位数是它们的平均值。

⚠️ 易错警示:避坑指南

  • ❌ 错误1:不排序,直接看数据“感觉”哪个在中间。
    ✅ 正解:中位数是位置概念,必须严格按数值大小排序后才能确定中间位置。未经排序的“中间”数毫无意义。
  • ❌ 错误2:数据个数为偶数时,只取中间两个数中的一个作为答案。
    ✅ 正解:偶数个数据的中位数是中间两个数的算术平均数。必须计算 \( \frac{\text{中间两数之和}}{2} \),它代表了整个数据集的“中间位置”水平。

🔥 三例题精讲

例题1:阿星一分钟跳绳成绩(单位:下)为:\( 148, 152, 150, 149, 155 \)。求他成绩的中位数。

📌 解析:

  1. 先排:将成绩从小到大排列:\( 148, 149, 150, 152, 155 \)。
  2. 后找:数据个数 \( n = 5 \),是奇数。
    中位数位置 = \( \frac{5+1}{2} = 3 \)。
  3. 所以,中位数 \( M = x_3 = 150 \)。

✅ 总结:奇数个数据,排序后直接定位中间那个数即可。

例题2:某小组6人身高(单位:cm)为:\( 163, 158, 172, 169, 165, 160 \)。求该小组成员身高的中位数。

📌 解析:

  1. 先排:从小到大排列:\( 158, 160, 163, 165, 169, 172 \)。
  2. 后找:数据个数 \( n = 6 \),是偶数。
    中位数位置为第 \( \frac{6}{2} = 3 \) 个和第 \( \frac{6}{2} + 1 = 4 \) 个。
  3. 中间两数分别是 \( x_3 = 163 \), \( x_4 = 165 \)。
  4. 所以,中位数 \( M = \frac{163 + 165}{2} = \frac{328}{2} = 164 \)。

✅ 总结:偶数个数据,排序后找到中间两个数,并计算它们的平均数。

例题3:一个三角形三边长分别为 \( 7 \)、 \( x \)、 \( 13 \)。已知该三角形存在,且 \( x \) 为整数。若这三边长的中位数是 \( 10 \),求 \( x \) 的值。

7 13 x ?

📌 解析:此题将中位数与几何(三角形三边关系)结合。

  1. 三个数 \( 7, x, 13 \) 的中位数是 \( 10 \)。根据“先排后找”原则,先将它们排序。
  2. 因为中位数 \( 10 \) 是排序后“中间”的那个数,所以 \( x \) 可能比 \( 10 \) 大,也可能比 \( 10 \) 小,但必须保证 \( 10 \) 在中间位置。
  3. 情况一:当 \( 7 \leq x \leq 10 \) 时,排序后为 \( 7, x, 13 \) 或 \( 7, 10, 13 \)。此时中位数是 \( x \)。由 \( x = 10 \),符合 \( x \leq 10 \)。
  4. 情况二:当 \( 10 \leq x \leq 13 \) 时,排序后为 \( 7, 10, x \)。此时中位数是 \( 10 \),符合条件。
  5. 情况三:当 \( x > 13 \) 时,排序后为 \( 7, 13, x \),中位数是 \( 13 \),与题设 \( 10 \) 不符,舍去。当 \( x < 7 \) 时,排序后为 \( x, 7, 13 \),中位数是 \( 7 \),也不符,舍去。
  6. 但别忘了三角形三边关系:两边之和大于第三边。
    • 对于 \( x = 10 \):检查 \( 7 + 10 > 13 \)、 \( 7+13>10 \)、 \( 10+13>7 \) 均成立。
    • 对于 \( 10 < x \leq 13 \):还需要满足 \( 7 + x > 13 \),即 \( x > 6 \),此条件在 \( x \geq 10 \) 时自然满足。
  7. 综合以上,\( x \) 是整数,所以 \( x = 10 \) 或 \( x = 11 \) 或 \( x = 12 \) 或 \( x = 13 \)。

✅ 总结:涉及中位数的方程或不等式问题,核心是利用中位数的定义确定未知数的取值范围,并注意结合其他约束条件(如几何性质)进行筛选。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 数据 \( 2, 5, 3, 4, 1 \) 的中位数是 \_\_\_\_\_。
  2. 数据 \( 9, 6, 8, 7 \) 的中位数是 \_\_\_\_\_。
  3. 一组数据 \( 12, 15, 18, 20, 22 \) 的中位数是 \_\_\_\_\_。
  4. 一组数据 \( 4.1, 3.9, 4.0, 4.2 \) 的中位数是 \_\_\_\_\_。
  5. 若数据 \( 10, x, 12 \) 的中位数是 \( 11 \),则 \( x = \) \_\_\_\_\_。
  6. 已知数据 \( 8, 3, 10, m, 6 \) 的中位数是 \( 7 \),则 \( m \) 的值可能是 \_\_\_\_\_。
  7. 五名学生体重(kg)为 \( 41, 38, 43, 40, 39 \),求中位数。
  8. 六本书的价格(元)为 \( 25, 30, 35, 40, 20, 28 \),求中位数。
  9. 把数据 \( 100, 200, 300, 400 \) 从小到大排列,其中位数是 \_\_\_\_\_。
  10. 数据 \( -1, 0, 2, -2, 1 \) 的中位数是 \_\_\_\_\_。

第二关:中考挑战(10道)

  1. (改编自中考题)在一次演讲比赛中,某位选手的得分分别为:\( 85, 88, 90, 86, x, 92, 87 \)。若去掉一个最高分和一个最低分后的中位数是 \( 88 \),则 \( x \) 的值可能是 \_\_\_\_\_。
  2. 一组数据由 \( 5 \) 个正整数组成,其中位数是 \( 3 \),唯一众数是 \( 4 \),则这 \( 5 \) 个数的和最大是 \_\_\_\_\_。
  3. 已知一组数据 \( 1, 2, 3, a, b \) 的平均数是 \( 4 \),中位数也是 \( 4 \),则 \( ab = \) \_\_\_\_\_。
  4. (统计图表题)一个频数分布直方图显示,第1组到第5组的频数分别为 \( 2, 5, 8, 5, 2 \),则这组数据的中位数落在第 \_\_\_\_\_ 组。
  5. 数据 \( a, 4, 2, 5, 3 \) 的平均数是 \( 4 \),则这组数据的中位数是 \_\_\_\_\_。
  6. 若五个数 \( 2, 3, 5, 8, x \) 的中位数与平均数相等,则 \( x = \) \_\_\_\_\_。
  7. 一组数据 \( x_1, x_2, ... x_n \) 的方差是 \( 2 \),则数据 \( 2x_1+1, 2x_2+1, ... 2x_n+1 \) 的中位数会如何变化?(描述性回答)
  8. 在 \( n \) 个数据的频率分布表中,已知前 \( 3 \) 组的频率之和为 \( 0.5 \),第 \( 4 \) 组的频率为 \( 0.3 \),则这组数据的中位数 \_\_\_\_\_。
    A. 在第3组 B. 在第4组 C. 在第3或第4组 D. 无法确定
  9. 数据 \( -2, -1, 0, 1, 2, x \) 的中位数是 \( 0.5 \),则 \( x = \) \_\_\_\_\_。
  10. 三角形的三条高长度分别为 \( 6, 8, h \),若 \( h \) 是这三条高的中位数,则 \( h \) 的取值范围是 \_\_\_\_\_。

第三关:生活应用(5道)

  1. (薪酬分析)某小微公司员工月薪(元)如下:老板 \( 50000 \),经理 \( 15000 \),员工A \( 8000 \),员工B \( 7500 \),员工C \( 7000 \)。用哪个统计量(平均数/中位数)描述该公司员工月薪的“一般水平”更合理?为什么?并计算出这个统计量的值。
  2. (气温统计)某地连续 \( 7 \) 天的日最高气温(℃)记录为:\( 22, 24, 25, 26, 23, x, 27 \)。已知这组数据的中位数是 \( 25℃ \),且 \( x \) 是整数,求这 \( 7 \) 天最高气温的平均值。
  3. (工程质量)测量某精密零件的直径(mm),得到 \( 5 \) 个数据:\( 10.02, 10.01, 9.98, x, 10.00 \)。若中位数与平均数都是 \( 10.00 \),求 \( x \) 的值。
  4. (运动科学)某运动员进行 \( 10 \) 次投篮训练,命中次数分别为 \( 8, 9, 7, 10, 6, 9, 8, x, 9, 8 \)。若这组数据的中位数是 \( 8.5 \),则 \( x \) 的值为 \_\_\_\_\_,并解释中位数在此场景下的意义。
  5. (城市规划)一条街道上 \( 9 \) 户家庭的年收入(万元)排序后为:\( 15, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 100, 120 \)。政府补助将发放给收入低于“中位数”的家庭。请问有多少户家庭能获得补助?这个政策用中位数作为标准比用平均数好在哪里?

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:中位数 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:难点通常不在于计算,而在于概念理解步骤遗漏。学生容易忘记“先排后找”中的排序前提,或者对“奇数偶数”的分类讨论不熟练。更深层的难点在于,当数据带有未知数或与其他知识点(如方程、不等式、几何)结合时,如何利用中位数的定义“排序后中间位置的数”来构建等量或不等关系,例如设未知数 \( x \) 并讨论它在排序序列中的可能位置。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:中位数是统计学的基石概念之一。它引出了“稳健统计量”的思想——即对极端值不敏感,这在现实数据分析中至关重要。在高中数学,你会学习更复杂的统计量(如四分位数、百分位数),它们的本质都是“位置度量”,思想与中位数一脉相承。在大学概率论与数理统计中,中位数作为总体分布的一个特征数,与期望(平均数)共同描述数据的集中趋势。其“分界”思想也与分位数、箱线图等高级工具直接关联。

问:有什么一招必胜的解题“套路”吗?

答:有!严格遵循以下三步法,可解决90%以上的中位数基础题:
1. 排序:将数据按从小到大排列,设为 \( a_1 \leq a_2 \leq ... \leq a_n \)。
2. 定奇偶:确定数据个数 \( n \)。

  • 若 \( n \) 为奇数,则 \( M = a_{\frac{n+1}{2}} \)。
  • 若 \( n \) 为偶数,则 \( M = \frac{a_{\frac{n}{2}} + a_{\frac{n}{2}+1}}{2} \)。

3. 验关联(综合题):若题目中未知数 \( x \) 影响中位数,则需根据中位数 \( M \) 的值,分类讨论 \( x \) 在排序后序列中所有可能的位置,列出方程或不等式求解,并检验结果是否满足排序假设及其他条件(如三角形三边关系)。


答案与解析

第一关:基础热身
1. 排序 \( 1,2,3,4,5 \),\( n=5 \), \( M = x_3 = 3 \)。
2. 排序 \( 6,7,8,9 \),\( n=4 \), \( M = \frac{7+8}{2} = 7.5 \)。
3. 已排序, \( n=5 \), \( M = 18 \)。
4. 排序 \( 3.9, 4.0, 4.1, 4.2 \),\( n=4 \), \( M = \frac{4.0+4.1}{2} = 4.05 \)。
5. 三数排序,中位数是 \( 11 \),则 \( x \) 必在中间,故 \( x=11 \)。
6. 排序后为 \( 3, 6, m, 8, 10 \) 或 \( 3, m, 6, 8, 10 \) 等,中位数 \( 7 \) 是第三个数,所以 \( m \) 必须排第三。可能情况:若 \( 6 \leq m \leq 8 \),排序可能为 \( 3,6,m,8,10 \) 或 \( 3,6,7,8,10 \)(当 \( m=7 \)),此时中位数是 \( m \),故 \( m=7 \)。若 \( m \leq 6 \),排序为 \( 3,m,6,8,10 \),中位数是 \( 6 \),不符。若 \( m \geq 8 \),排序为 \( 3,6,8,m,10 \),中位数是 \( 8 \),不符。综上, \( m=7 \)。
7. 排序 \( 38,39,40,41,43 \), \( M = 40 \)。
8. 排序 \( 20,25,28,30,35,40 \), \( M = \frac{28+30}{2} = 29 \)。
9. 已排序, \( M = \frac{200+300}{2} = 250 \)。
10. 排序 \( -2,-1,0,1,2 \), \( M = 0 \)。

第二关:中考挑战
1. 原始数据排序后,去掉最高分 \( 92 \) 和最低分(可能是 \( 85 \) 或 \( x \) ),剩下5个数。这5个数的中位数是 \( 88 \),则 \( 88 \) 是剩下5个数排序后的第三个数。分类讨论 \( x \) 的大小,可推知 \( x \) 可能为 \( 88 \) 或 \( 89 \) 或 \( 90 \) 等,使得去掉极值后 \( 88 \) 位于中间。详细过程略。
2. 5个正整数,中位数是 \( 3 \),则排序后第三个数是 \( 3 \)。唯一众数是 \( 4 \),即 \( 4 \) 出现次数最多。要使得和最大,则构造:\( 1, 2, 3, 4, 4 \),和为 \( 14 \)。
3. 平均数 \( \frac{1+2+3+a+b}{5}=4 \),得 \( a+b=14 \)。中位数是 \( 4 \),五数排序,第三个数是 \( 4 \)。可能情况:① \( a \leq 4 \leq b \),且 \( a, b \) 不全为 \( 4 \);② \( a=4, b=10 \) 或 \( a=10, b=4 \) 等。由 \( a+b=14 \),且第三位为 \( 4 \),不妨设 \( a \leq b \),则排序可能为 \( 1,2,4,a,b \)(若 \( a>4 \) 则不行)或 \( 1,2,3,4,b \)(此时中位数是 \( 3 \) 不符)... 经尝试,满足条件的一组解为 \( a=4, b=10 \) 或 \( a=10, b=4 \),则 \( ab=40 \)。
4. 总人数 \( 2+5+8+5+2=22 \),中位数是第11和12个数据的平均数。前两组频数和为 \( 7 \),前三组频数和为 \( 15 \),故第11和12个数据都在第三组(频数为8),所以中位数落在第3组。
5. 由平均数 \( \frac{a+4+2+5+3}{5}=4 \),得 \( a=6 \)。排序 \( 2,3,4,5,6 \),中位数是 \( 4 \)。
6. 平均数 \( \frac{2+3+5+8+x}{5} = \frac{18+x}{5} \)。五数排序,中位数是第三个数。讨论:若 \( x \leq 5 \),排序后中位数可能是 \( 3, x, 5 \) 等,令其等于平均数,解方程。若 \( x \geq 5 \),中位数是 \( 5 \),令 \( 5 = \frac{18+x}{5} \),解得 \( x=7 \)。验证排序 \( 2,3,5,7,8 \),中位数是 \( 5 \),符合。
7. 原数据中每个数乘以2再加1,排序顺序不变,因此新数据的中位数等于原数据中位数的 \( 2 \) 倍再加 \( 1 \)。
8. 前3组频率和 \( 0.5 \),即第50百分位数在第三组末或第四组初。第4组频率 \( 0.3 \),所以中位数(第50百分位数)一定落在第四组。选B。
9. 六个数,中位数是中间两个数的平均。排序后,中间两个位置是第三和第四个数。已知数据有 \( -2,-1,0,1,2 \),加入 \( x \) 后排序。讨论 \( x \) 的位置,若 \( x \) 在中间(例如 \( x=0 \) 或 \( 1 \) 等),令中间两数平均为 \( 0.5 \),可解得 \( x=1 \)(排序 \( -2,-1,0,1,1,2 \),中间两数为 \( 0,1 \),平均 \( 0.5 \))。
10. 设三高为 \( 6,8,h \),由面积公式,三边与高反比。但此处仅考虑数值。若 \( h \) 是中位数,则排序后 \( h \) 在中间。可能顺序:\( 6, h, 8 \) 或 \( 8, h, 6 \)(数值上 \( 6 < 8 \),所以只可能是 \( 6, h, 8 \))。故 \( 6 \leq h \leq 8 \)。还需考虑三角形存在性对高的约束(面积相等),但数值上 \( h \) 可以等于 \( 6 \) 或 \( 8 \)。故范围 \( 6 \leq h \leq 8 \)。

第三关:生活应用
1. 用中位数更合理,因为老板的月薪 \( 50000 \) 远高于其他人,是一个极端高值,会拉高平均数,使得平均数(约 \( 15500 \))不能反映大多数员工(\( 7000-8000 \))的收入水平。中位数不受极端值影响。排序:\( 7000, 7500, 8000, 15000, 50000 \),中位数 \( M = 8000 \)(元),这个值更能代表员工收入的“一般水平”。
2. 排序数据, \( n=7 \),中位数是第四个数 \( 25 \)。讨论 \( x \) 的位置,可能为第四位或小于 \( 25 \) 或大于 \( 25 \),但要保证 \( 25 \) 是第四位。可得 \( x \) 必须 \( \geq 25 \),且 \( 25 \) 排序后能在第四。例如原始排序可能为 \( 22,23,24,25,26,27,x \)(当 \( x \geq 27 \))或 \( 22,23,24,25,26,x,27 \)(当 \( 25 \leq x \leq 26 \))等。因为 \( x \) 是整数,平均值的计算需要分情况,但结果唯一。经计算,平均值为 \( 25 \)。
3. 排序数据, \( n=5 \),中位数是第三个数。平均数 \( =10.00 \),总和为 \( 50.00 \),故 \( 10.02+10.01+9.98+x+10.00=50.00 \),解得 \( x=9.99 \)。排序:\( 9.98, 9.99, 10.00, 10.01, 10.02 \),中位数 \( 10.00 \),符合。
4. 数据共10个,中位数是第5和第6个数的平均。现有数据(除 \( x \) 外)排序:\( 6,7,8,8,8,9,9,9,10 \),加入 \( x \)。令第5和第6个数平均为 \( 8.5 \),则它们一个是 \( 8 \),一个是 \( 9 \)。因此,排序后第5位是 \( 8 \),第6位是 \( 9 \)。这就要求 \( x \) 不能大于 \( 8 \) 太多而挤掉第5位的 \( 8 \),也不能小于 \( 8 \) 太多而挤掉第6位的 \( 9 \)。分析可得 \( x = 8 \) 或 \( x = 9 \)。中位数意义:代表了该运动员投篮命中次数的“中间水平”,比平均数更能抵抗某一场极端失常或超常的发挥。
5. 排序已给出,\( n=9 \),中位数是第5个数 \( 25 \)(万元)。收入低于 \( 25 \) 万的家庭有前4户,故有 \( 4 \) 户能获得补助。用中位数比平均数好,因为后两户收入极高(\( 100 \) 万和 \( 120 \) 万)会大幅拉高平均数(约 \( 42 \) 万),使得大多数家庭(收入在 \( 15-30 \) 万)都“低于平均水平”,这不符合补助政策想帮助“收入在本地相对较低”家庭的初衷。中位数 \( 25 \) 万更准确地反映了收入的中间位置,不受富豪家庭影响。

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