频数分布直方图
把连续数据按相等的组距分组,统计落入各组的频数,再画成矩形相连的统计图:矩形高度表示频数,一眼看出数据集中在哪个区间。
前置知识
学这一页之前,建议先掌握以下内容;点开可查看对应的知识页。
适用前提与边界条件
- 已会收集、整理数据,会列频数分布表
- 理解最大值与最小值的差决定数据的分布范围
- 已认识条形统计图,会读轴与刻度
定义
先把连续数据按相等的组距分成若干组,统计落入每组的数据个数:
频数分布直方图:在横轴上按组距连续标出各组区间,以各组的频数为高画矩形,矩形相连无间隔的统计图。
特点:直观显示连续数据的分布情况——数据集中在哪个区间、两边如何减少,一目了然。
画法
- 算极差:最大值 − 最小值,确定数据分布范围
- 定组距与组数:组距取整齐好算的数,使组数在 5–12 之间
- 列频数分布表:分组计数,约定上限不在内(如 150 计入 150–155 组)
- 画直方图:横轴标区间、纵轴标频数,矩形相连画出
典例精析
例 1 某班 40 名学生身高(单位:厘米),最小 146,最大 173。画频数分布直方图。
- 极差:,取组距 5,,分成 6 组
- 频数分布表:
| 身高分组 | 频数 | 频率 |
|---|---|---|
| 145–150 | 3 | 0.075 |
| 150–155 | 6 | 0.15 |
| 155–160 | 10 | 0.25 |
| 160–165 | 12 | 0.3 |
| 165–170 | 7 | 0.175 |
| 170–175 | 2 | 0.05 |
- 检验:频数之和 ,频率之和为 ,无漏项
- 按表画出的直方图即如上图,身高在 160–165 厘米的人数最多
例 2 判断:频数分布直方图的矩形之间要留出相等的间隔,才整齐好看。
错。矩形相连无间隔正是直方图与条形图的区别:留间隔的是条形图。
例 3 上例中身高 150 厘米的同学应计入哪一组?
按「上限不在内」的约定,150 计入 150–155 组,而不是 145–150 组。
对比
| 项目 | 条形统计图 | 频数分布直方图 |
|---|---|---|
| 数据类型 | 离散类别(如运动项目) | 连续分组数值(如身高区间) |
| 矩形间隔 | 有间隔 | 相连无间隔 |
| 横轴 | 类别名称 | 数值区间(等组距) |
| 读图重点 | 各类别数量多少 | 数据落在哪个区间最多 |
一句口诀收尾:连续数据先分组,组距相等数合适;上限不在本组内,频数总和要检验;矩形相连无缝隙,分布高低一眼知。
正例与反例
✅ 正例
- 40 名学生身高,最小 146、最大 173,取组距 5 分成 6 组,正好覆盖且组数合适
- 各组频数 3、6、10、12、7、2,合计恰为 40,说明统计无漏项
❌ 反例
- 40 个数据取组距 1 分成 28 组(错:组数过多,看不出分布规律)
- 把相邻矩形之间画出间隔(错:那是条形图的画法,直方图矩形必须相连)
高频误解与考试易错
- 组距不相等:直方图必须等组距分组,否则矩形宽窄不一无法比较
- 矩形之间留缝隙:直方图的矩形相连无间隔,留缝就画成了条形图
- 分组端点重复计数:约定「上限不在内」,如 150 计入 150–155 组而不是 145–150 组
常见问题
频数分布直方图和条形统计图有什么区别?
条形图表示离散类别,直条之间有间隔、宽度随意;直方图表示连续分组数据,矩形相连无间隔,横轴是按组距划分的数值区间。
组距和组数怎么确定?
先算最大值与最小值的差,再取合适的组距去除。数据在 100 个以内时,常分成 5–12 组;组数太多太碎、太少太粗都不好看分布。
频率怎么从直方图得到?
频率 = 频数 ÷ 数据总数。各组频率之和等于 1,可用来检验统计有没有漏项。
画频数分布直方图的步骤是什么?
四步:① 算最大值与最小值的差;② 定组距和组数;③ 列频数分布表(约定上限不在内);④ 按表画矩形相连的直方图。
依据与出处
- 人教版(2024 审定)七年级下册 第十二章《数据的收集、整理与描述》(2025 春起使用)