Frecvențe relative și procente
Două clase au completat același chestionar: „faci sport de cel puțin două ori pe săptămână?". În clasa a X-a A au răspuns „da" elevi. În clasa a X-a B au răspuns „da" elevi. Care clasă e mai sportivă? Răspunsul care vine primul în minte — „B, evident, are mai mulți" — este greșit, și nu puțin greșit. Clasa A are elevi, deci sportivii înseamnă acolo jumătate din clasă. Clasa B are de elevi, iar cei înseamnă doar . Clasa mai sportivă este, de fapt, A.
Aici se vede limita frecvențelor absolute: ele spun câți, dar nu spun din câți. Un număr singur, rupt de totalul din care provine, nu poate fi comparat cu nimic — și exact pe acest tip de eroare se construiesc jumătate din titlurile înșelătoare din presă. Remediul e o operație de o linie: împărțim fiecare frecvență absolută la numărul total de date. Obținem frecvențele relative, care se exprimă cel mai adesea în procente, sunt comparabile între grupuri de mărimi diferite și au o proprietate de control la fel de utilă ca suma frecvențelor absolute: adunate, dau întotdeauna .
Ce vei învăța
- Vei ști să calculezi frecvența relativă și să o exprimi ca fracție, ca număr zecimal și în procente.
- Vei ști să demonstrezi și să folosești proprietatea , respectiv .
- Vei ști să compari două seturi de date de volume diferite, folosind procentele în locul frecvențelor absolute.
- Vei ști să treci înapoi de la procent la frecvența absolută, cu .
- Vei ști de ce procentele rotunjite pot să nu dea exact și cum se raportează corect în acest caz.
- Vei ști să calculezi frecvențele relative și să le formatezi ca procente într-o foaie de calcul.
Hai să descoperim împreună
1. Definiția și cele trei forme de scriere
Definiție. Fie un set cu date, în care valoarea are frecvența absolută . Se numește frecvență relativă a valorii numărul
Frecvența relativă arată ce parte din setul de date o reprezintă valoarea . Ea se scrie în trei forme, toate corecte, folosite în situații diferite:
- ca fracție: — forma exactă, cea folosită în calcule;
- ca număr zecimal: — forma folosită în tabele și în programe;
- ca procent: — forma folosită în comunicare.
Trecerea de la frecvența relativă la procent se face înmulțind cu , iar înapoi, împărțind la . Nu confunda cele două: și sunt același lucru scris altfel, dar „" e o greșeală de scriere care va strica toate calculele următoare.
2. Tabelul complet de frecvențe
Reluăm notele celor de elevi ai clasei a X-a B, cu frecvențele absolute deja calculate în lecția Colectarea și organizarea datelor. Tabele de frecvențe absolute, și adăugăm două coloane:
| Nota | zecimal | |||
|---|---|---|---|---|
| Total |
Citim direct: aproape un sfert dintre elevi au nota , tot atâția au nota , iar (adică un singur elev) au nota . Aceste procente pot fi comparate cu procentele altei clase, indiferent câți elevi are ea — ceea ce frecvențele absolute nu permiteau.
3. De ce suma frecvențelor relative este întotdeauna 1
Proprietatea nu e o coincidență a exemplului, ci o consecință directă a definiției. Dacă valorile distincte sunt , atunci
Am folosit, la penultimul pas, exact verificarea din lecția precedentă: . Deci cele două verificări sunt aceeași verificare, scrisă în două limbaje. În procente, proprietatea devine
Mai reține și încadrarea: pentru orice avem , deci
O frecvență relativă mai mare decât sau un procent peste înseamnă, fără excepție, o greșeală de calcul — cel mai des împărțirea la numărul greșit.
4. Compararea a două seturi de volume diferite
Aceasta e utilitatea principală a frecvențelor relative. Revenim la cele două clase din deschidere:
| Clasa A | Clasa B | |
|---|---|---|
| Elevi care fac sport () | ||
| Total elevi () | ||
| Frecvența relativă | ||
| Procent |
În valori absolute, B pare înaintea lui A (). În valori relative, ordinea se inversează: . Care e răspunsul corect la întrebarea „care clasă e mai sportivă?" Cea relativă — pentru că întrebarea se referă la o proporție din clasă, nu la un număr de persoane.
Regula practică: compari frecvențe absolute doar între grupuri de aceeași mărime. În rest, treci obligatoriu la procente. Vom relua tema, cu instrumente mai fine, în lecția Compararea a două seturi de date.
5. Rotunjirea și capcana sumei de 100%
Până acum, toate procentele au ieșit „rotunde", pentru că împarte comod. Nu e mereu așa. Am întrebat de elevi care e sportul lor preferat:
| Sport | exact | rotunjit | ||
|---|---|---|---|---|
| fotbal | ||||
| baschet | ||||
| volei | ||||
| tenis | ||||
| altele | ||||
| Total |
Suma procentelor rotunjite este
deci nu dă . Nu e nicio greșeală de calcul: trei dintre valori au fost rotunjite în sus, fiecare cu circa , iar cele trei mici creșteri s-au adunat într-o zecime. Fenomenul apare ori de câte ori rotunjești și e cunoscut sub numele de eroare de rotunjire.
Cum se procedează corect:
- Verificarea se face pe valorile exacte, nu pe cele rotunjite: se controlează cu fracțiile, unde egalitatea e perfectă.
- Rotunjești o singură dată, la final. Dacă rotunjești pe parcurs și apoi mai calculezi cu numerele rotunjite, erorile se acumulează.
- Când publici un tabel a cărui sumă iese sau , se adaugă o notă de subsol: „diferența față de provine din rotunjire". Așa procedează toate institutele de statistică.
- Nu „repara" un procent la întâmplare ca să iasă suma. Dacă totuși e nevoie ca totalul afișat să fie exact (de exemplu, într-un raport oficial), se ajustează categoria cu frecvența cea mai mare, iar ajustarea se menționează.
Reține regula de rotunjire: la o zecimală, te uiți la a doua zecimală; dacă e sau mai mare, cifra zecimilor crește cu ; altfel rămâne. Astfel devine , iar devine .
6. Drumul invers: de la procent la frecvența absolută
Formula se răstoarnă imediat:
Într-un liceu cu de elevi, dacă merg pe jos la școală, numărul lor este
Atenție la un detaliu care apare des în probleme: rezultatul trebuie să fie număr natural. Dacă îți iese elevi, ori procentul era rotunjit, ori totalul e greșit. Când datele sunt corecte și procentul e exact, iese întotdeauna întreg.
Al treilea tip de întrebare care se rezolvă cu aceeași formulă este aflarea totalului: dacă elevi reprezintă dintr-un grup, atunci
7. Cum se face în foaia de calcul
Presupunem că frecvențele absolute sunt în coloana F, pe rândurile –, iar totalul e în celula F9.
- În
G2scrii=F2/F9și tragi formula în jos. Ca să nu se deplaseze celula totalului, o fixezi mai întâi ca referință absolută (în majoritatea programelor, punând simbolul dolar în fața literei coloanei și a numărului de rând). Fără această fixare, a doua formulă va împărți laF10, care e goală, și vei primi o eroare de împărțire la zero — un semn util că ai uitat fixarea. - Rezultatele apar ca numere zecimale. Pentru a le vedea în procente, selectezi coloana și aplici formatul procentual; programul afișează ca , fără să modifice valoarea din spate. Asta e important: formatarea schimbă doar afișarea, nu numărul, deci toate calculele ulterioare rămân corecte.
- În
G9pui=SUM(G2:G8). Trebuie să apară (adică în format procentual). Este verificarea . - Dacă vrei procente rotunjite la o zecimală într-o coloană separată, folosești
=ROUND(G2*100; 1). Aici vei vedea cu ochii tăi fenomenul din secțiunea : suma coloanei rotunjite poate să iasă , în timp ce suma coloanei nerotunjite rămâne exact .
(Numele funcțiilor sunt scrise în engleză, forma în care apar în Google Sheets și în majoritatea instalărilor de Excel; separatorul de argumente poate fi ; sau ,, după setările programului.)
Exemple rezolvate
Exemplul 1 — Tabelul de frecvențe relative
Notele a de elevi au frecvențele absolute: pentru notele . Calculați frecvențele relative și procentele și verificați suma.
Rezolvare. Împărțim fiecare frecvență la :
Deci procentele sunt, în ordine, , , , , , , .
Verificare: , adică ✓. Echivalent, pe fracții: ✓.
Exemplul 2 — Comparație corectă între două clase
În clasa A, din elevi fac sport regulat; în clasa B, din . Care clasă e mai sportivă?
Rezolvare. Comparăm frecvențele relative, nu pe cele absolute:
Cum , clasa A e mai sportivă, deși are mai puțini sportivi în cifre absolute. Comparația directă e lipsită de sens aici, pentru că cele două clase au volume diferite.
Exemplul 3 — Rotunjirea care strică totalul
Din de elevi, preferă fotbalul, baschetul, voleiul, tenisul și alte sporturi. Calculați procentele rotunjite la o zecimală și comentați suma lor.
Rezolvare.
Suma: .
Comentariu: suma depășește cu o zecime pentru că trei valori au fost rotunjite în sus. Pe valorile exacte, suma este . Tabelul se publică cu mențiunea „diferența provine din rotunjire".
Exemplul 4 — De la procent la număr
Într-un liceu cu de elevi, vin pe jos, cu autobuzul, cu mașina, iar restul cu bicicleta. Câți elevi sunt în fiecare categorie?
Rezolvare. Procentul bicicliștilor este . Apoi:
Verificare: ✓ — suma frecvențelor absolute trebuie să dea , exact ca la lecția precedentă.
Exemplul 5 — Aflarea totalului
Într-un sondaj, de persoane au răspuns „da", ceea ce reprezintă dintre respondenți. Câți respondenți au fost în total? Câți au răspuns altfel decât „da"?
Rezolvare. Din obținem
Cei care nu au răspuns „da" sunt , adică .
Verificare: ✓.
Exemplul 6 — Exemplu tip Bacalaureat
Într-o clasă cu de elevi, culoarea preferată a fost: albastru — elevi, roșu — , verde — , galben — . Determinați frecvențele relative, exprimate în procente, și verificați rezultatul.
Rezolvare. Împărțim fiecare frecvență la :
Verificare: , adică ✓. Aici toate procentele sunt exacte, pentru că împarte fără rest de zecimale infinite: , deci fiecare elev „valorează" exact .
Să exersăm
Rezolvă pe caiet. La fiecare tabel, scrie verificarea sumei — pe fracții, nu pe procentele rotunjite.
1. Într-un set cu de date, o valoare are frecvența absolută . Calculează frecvența relativă și procentul.
2. Într-un set cu , frecvențele absolute sunt , , și . Calculează frecvențele relative în procente și verifică suma.
3. Într-un grup de de persoane, preferă ceaiul. Ce procent reprezintă?
4. Un procent de dintr-un grup de de persoane înseamnă câți oameni?
5. Într-un set de date, o valoare are frecvența relativă , iar frecvența ei absolută este . Câte date are setul?
6. Clasa A are de elevi, dintre care au luat peste ; clasa B are de elevi, dintre care au luat peste . Care clasă a avut rezultate mai bune?
7. (Adevărat/Fals cu motivare.) „Dacă o valoare are frecvența relativă , înseamnă că apare foarte des."
8. (Adevărat/Fals cu motivare.) „Suma procentelor dintr-un tabel de frecvențe rotunjite la o zecimală este întotdeauna exact ."
9. Într-un set cu , patru valori au frecvențele , , și . Calculează procentele și verifică suma.
10. (Problemă aplicată.) Un magazin a vândut de perechi de pantofi: mărimea , mărimea , mărimea , mărimea . Calculează procentele și spune ce mărimi ar trebui să reprezinte prioritatea la următoarea comandă.
11. Într-un set cu , frecvențele sunt , , , și . Calculează procentele rotunjite la o zecimală și explică de ce suma lor nu dă .
12. Într-un liceu cu de elevi, studiază germana. Câți elevi sunt? Dacă la anul numărul lor crește la , ce procent reprezintă atunci?
13. (Problemă aplicată.) Un articol spune: „numărul accidentelor a crescut de la la într-un oraș și de la la în alt oraș; primul oraș stă mai bine, pentru că are mai puține accidente". Ce e greșit în raționament?
14. Ce formulă scrii într-o foaie de calcul pentru frecvența relativă și ce trebuie să dea suma coloanei? Cum obții afișarea în procente?
15. (Exercițiu tip Bacalaureat.) Într-o clasă cu de elevi, au ales albastrul, roșul, verdele și galbenul. Determinați frecvențele relative exprimate în procente.
16. Într-un set de date, două valori au procentele și , iar celelalte trei valori au procente egale între ele. Ce procent are fiecare dintre acestea trei?
17. Un sondaj pe de persoane arată răspunsuri „da", „nu" și restul „nu știu". Câte persoane au ales fiecare variantă?
18. (Provocare.) Într-un grup, sunt fete. Dintre fete, fac sport; dintre băieți, fac sport. Ce procent din tot grupul face sport? Verifică rezultatul luând un grup concret de de persoane.
Răspunsuri și explicații
1. .
2. ; ; ; . Verificare: ✓.
3. .
4. de persoane.
5. de date.
6. Clasa A: . Clasa B: . Rezultate mai bune are clasa A, deși în cifre absolute B are mai mulți elevi peste .
7. Fals. Frecvența relativă este , iar , deci întotdeauna. O valoare peste arată o greșeală de calcul — cel mai probabil împărțirea la un total greșit sau confuzia dintre frecvența relativă () și procent ().
8. Fals. Suma valorilor exacte este mereu , dar suma celor rotunjite poate ieși sau , pentru că rotunjirile în sus și în jos nu se compensează neapărat. Exemplul din lecție (frecvențele din ) dă .
9. ; ; ; . Verificare: ✓. Aici nu apare problema rotunjirii, pentru că toate fracțiile sunt exacte.
10. ; ; ; . Verificare: ✓. Prioritatea la comandă: mărimile și , care împreună înseamnă din vânzări.
11. ; ; ; (de două ori). Suma: . Explicație: trei valori au fost rotunjite în sus, fiecare cu aproximativ , iar cele trei creșteri s-au adunat într-o zecime. Pe fracții, suma rămâne exact .
12. elevi. Dacă numărul devine : .
13. Se compară numere absolute între grupuri diferite, fără să se raporteze la mărimea orașelor și fără să se privească creșterea relativă. Primul oraș a trecut de la la , adică o creștere de ; al doilea, de la la , adică . Ca dinamică, primul oraș stă mult mai prost. În plus, pentru a compara nivelul accidentelor ar trebui raportate la numărul de locuitori.
14. Frecvența relativă: =F2/F9, cu celula totalului fixată ca referință absolută. Suma coloanei, cu =SUM(...), trebuie să dea (adică în format procentual). Afișarea în procente se obține aplicând formatul procentual coloanei — el schimbă doar afișarea, nu valoarea.
15. ; ; ; . Verificare: ✓.
16. Cele două valori date însumează , deci pentru celelalte trei rămân . Fiind egale, fiecare are . Observă că, rotunjite, cele trei dau , iar totalul afișat ar fi — încă un caz de eroare de rotunjire.
17. „Da": persoane. „Nu": . „Nu știu": , deci . Verificare: ✓.
18. Fetele sunt din grup, băieții . Procentul celor care fac sport:
Verificare pe de persoane: de fete, dintre care fac sport; de băieți, dintre care fac sport. În total de persoane, adică ✓. Greșeala tipică aici este media simplă a procentelor, : ea ar fi corectă doar dacă fetele și băieții ar fi în număr egal.
De reținut
- Frecvența relativă este , iar procentul corespunzător . Aceeași mărime, trei forme de scriere: fracție, zecimal, procent.
- Suma frecvențelor relative este întotdeauna , adică ; proprietatea se demonstrează în două rânduri din și e verificarea obligatorie a oricărui tabel.
- Pentru orice valoare, . O frecvență relativă supraunitară sau un procent peste semnalează, fără excepție, o greșeală.
- Comparațiile între grupuri de mărimi diferite se fac numai în procente. Frecvențele absolute se compară doar când totalurile sunt egale.
- Suma procentelor rotunjite poate să nu dea . Verificarea se face pe valorile exacte, iar diferența se menționează într-o notă, nu se corectează la întâmplare.
Greșeli frecvente
- Confundarea frecvenței relative cu procentul. și sunt același lucru; a scrie înseamnă a înmulți din greșeală cu toate calculele ulterioare.
- Compararea frecvențelor absolute între grupuri inegale. „B are mai mulți sportivi" nu înseamnă „B e mai sportivă" când B are și mai mulți elevi. Treci întâi la procente.
- Împărțirea la numărul greșit. Frecvența relativă se calculează raportând la totalul setului, nu la frecvența maximă și nici la numărul de categorii.
- Verificarea făcută pe procentele rotunjite. Când suma iese , mulți elevi cred că au greșit calculul și modifică o valoare. Verificarea corectă se face pe fracții, unde suma e exact .
- Media simplă a două procente. Procentele calculate pe grupuri de mărimi diferite nu se mediază direct; trebuie ponderate cu mărimile grupurilor, altfel rezultatul e fals (vezi exercițiul ).
Aplică acasă
Bugetul tău de timp. Notează cum ți-ai împărțit orele unei zile obișnuite pe patru-cinci categorii (somn, școală, teme, ecran, altele). Calculează frecvențele relative raportându-te la de ore și exprimă-le în procente. Verifică suma și vezi dacă îți iese exact sau apare o eroare de rotunjire.
Compară două clase. Adună de la un coleg dintr-o clasă cu alt efectiv datele la aceeași întrebare (de exemplu, câți vin pe jos la școală). Compară întâi în cifre absolute, apoi în procente, și scrie o propoziție care spune corect care clasă „stă mai bine".
Verifică un titlu din presă. Găsește un articol care compară două orașe, două țări sau două perioade prin numere absolute. Caută totalurile la care s-ar raporta acele numere și recalculează în procente. De multe ori, concluzia articolului se schimbă.
Pentru părinți și profesori
Lecția face trecerea de la numărare la proporție, pas esențial pentru tot ce urmează: diagramele circulare, compararea seturilor de date și, mai târziu, probabilitățile. Aparatul matematic este cel de gimnaziu — o împărțire și o înmulțire cu —, dar competența nouă e de altă natură: a înțelege că un număr fără totalul lui nu poate fi interpretat. Programa de trunchi comun cere abordarea prin contexte practice și utilizarea foilor de calcul, de unde exemplele din școală și comerț și secțiunea despre formatul procentual.
Ce verificați în caietul elevului: (1) scrie frecvența relativă întâi ca fracție și abia apoi o transformă în procent; (2) face verificarea sumei pe valorile exacte, nu pe cele rotunjite; (3) la comparații, raportează întotdeauna la totalul propriu al fiecărui grup. Întrebări bune de control: „De ce suma frecvențelor relative este ?"; „Poate o frecvență relativă să fie ?"; „De ce suma procentelor afișate în tabel a ieșit ?"; „Clasa cu mai mulți sportivi este neapărat clasa mai sportivă?".
La Bacalaureat, cerințele sunt de tipul „determinați frecvența relativă, exprimată procentual" pornind de la un tabel dat, sau invers, aflarea numărului de elevi dintr-un procent. Sunt exerciții scurte, în care punctajul se pierde la scrierea rezultatului (procent uitat sau zecimală greșită), nu la raționament. Semne că elevul a înțeles: verifică singur suma, refuză să compare direct numere provenind din grupuri de mărimi diferite și explică de ce media a două procente nu e media aritmetică simplă.
Întrebări frecvente
Ce este frecvența relativă a unei valori? Este raportul dintre frecvența absolută a valorii și numărul total de date, . Ea arată ce parte din setul de date reprezintă acea valoare și se poate scrie ca fracție, ca număr zecimal sau în procente.
Cum transform frecvența relativă în procent? Înmulțești cu și adaugi semnul procent: înseamnă . Invers, împarți procentul la : înseamnă . Cele două forme trebuie ținute distincte în scris, altfel calculele ulterioare se înmulțesc din greșeală cu .
De ce suma frecvențelor relative este întotdeauna 1? Pentru că , folosind faptul că suma frecvențelor absolute este chiar numărul de date. În procente, aceeași proprietate se scrie .
De ce nu îmi dă suma procentelor exact 100%? Pentru că ai rotunjit. Dacă mai multe procente se rotunjesc în sus, micile creșteri se adună și totalul afișat devine ; dacă se rotunjesc în jos, iese . Valorile exacte însumează întotdeauna , iar diferența se semnalează printr-o notă de subsol.
Cum compar corect două clase de mărimi diferite? Calculezi procentele în interiorul fiecărei clase și compari procentele, nu numerele. Nouă sportivi din elevi înseamnă , iar din înseamnă : prima clasă e mai sportivă, deși are mai puțini sportivi ca număr.
Cum aflu câte date corespund unui procent dat? Cu formula . De exemplu, dintr-un liceu cu de elevi înseamnă de elevi. Rezultatul trebuie să fie număr natural; dacă nu e, procentul din enunț era rotunjit.
Poate o frecvență relativă să fie mai mare decât 1? Nu. Cum , rezultă , deci procentul e între și . Un rezultat în afara acestui interval înseamnă că ai împărțit la altceva decât la totalul setului de date.
Cum calculez frecvențele relative în Excel sau Google Sheets?
Împarți fiecare frecvență absolută la celula cu totalul, fixată ca referință absolută, apoi aplici coloanei formatul procentual. Suma coloanei, calculată cu SUM, trebuie să dea , adică — este verificarea obligatorie a tabelului.
