คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เมื่อมาถึงตอนนี้สื่อได้ตั้งข้อสังเกตว่า จุดกึ่งกลางอันตรภาคชั้น อาจคานวณได้จาก ค่าเฉลี่ยของผลรวมของจุด
ปลายทั้งสองของอันตรภาคชั้น ขอให้ค รูชักชวนให้นักเรียนช่วยกันพิสูจน์ข้อสังเกตดังกล่าวนี้ นอกจากนี้ครูยัง
อาจตั้ ง ข้ อสั ง เกตต่อ ว่า หากอั นตรภาคชั้ น แต่ ล ะชั้น มีค วามกว้ างเท่ ากั นทั้ งหมดแล้ ว ผลต่า งของจุด กึ่ ง กลาง
อันตรภาคชั้นสองชั้นที่ติดกันใดๆ จะมีค่าเท่ากัน และเท่ากับความกว้างของอันตรภาคชั้นนั่นเอง
การพิสูจน์ข้อสังเกตนี้ ทาได้โดย กาหนดให้อันตรภาคชั้นชุดหนึ่งมีความกว้างเท่ากันทั้งหมด สมมติว่า a b
และ c d เป็ น อั น ตรภาคชั้ น สองชั้ น ที่ ติ ด กั น ในอั น ตรภาคชั้ น ชุ ด นั้ น โดยที่ a b c d และ
b c c b
c
2 2
จะได้ว่า ความกว้างของแต่ละอันตรภาคชั้นที่เท่ากันนั้นคือ
(b ) (a ) b a 2 c a
และ (d ) (c ) d c 2 d b ตามลาดับ
ดังนั้น c a d b
ต่อมา จุดกึ่งกลางของอันตรภาคชั้น a b คือ a b
และ จุดกึ่งกลางของอันตรภาคชั้น c d คือ c d
2 2
ซึ่งมีผลต่างเท่ากับ c d (a b) (c a) (d b)
2 2
c a ความกว้างของแต่ละอันตรภาคชั้น
จากข้อสังเกตดังกล่าวนี้ หากทราบว่าอันตรภาคชั้นแต่ละชั้นมีความกว้างเท่ากันและกาหนดจุดกึ่งกลางชั้นของ
อันตรภาคชั้นมาเพียงบางส่วนแล้ว สามารถหาจุดกึ่งกลางชั้นทั้งหมดได้ เช่น กาหนดว่าตารางแจกแจงความถี่
ของข้อมูลชุดหนึ่ง มีความกว้างของแต่ละอันตรภาคชั้นเท่ากันเป็นดังต่อไปนี้
ชั้นที่ จุดกึ่งกลางของอันตรภาคชั้น ความถี่
1 ... 8
2 ... 8
3 ... 20
4 30 14
5 35 10
ทราบได้ทันทีว่าความกว้างของอันตรภาคชั้นแต่ละชั้นเป็น 5 และจุดกึ่งกลางของอันตรภาคชั้นที่ 1 ถึง 3 เป็น
15, 20 และ 25 ตามลาดับ
ทั้งนี้จุดกึ่งกลางชั้นจะถือว่าเป็นตัวแทนของอันตรภาคชั้นนั้นๆ มาถึงตอนนี้ครูอาจถามนาว่า มีอันตรภาคชั้นแบบ
ใดหรือไม่ที่หาจุดกึ่งกลางชั้นไม่ได้
8
10.
คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
นอกจากนี้สื่อยังได้ตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับการกาหนดจานวนและความกว้างของอันตรภาคชั้นซึ่งนักเรียนจะเห็น
ได้ว่าไม่มีกฎเกณฑ์ใดๆ ตายตัว หากแต่ขึ้นกับวัตถุประสงค์การใช้ข้อมูล และลักษณะการกระจายของข้อมูล ซึ่ง
การกระจายของข้อมูลนั้น นักเรียนจะได้ศึกษาอย่างละเอียดในสื่ อเรื่องสถิติและการวิเคราะห์ข้อ มูล ตอน การ
กระจายของข้อมูล โดย ศ.ดร.กฤษณะ ต่อไป
นอกจากนี้ครูยังควรทบทวนนิยามของศัพท์ต่างๆ เช่น ความถี่สะสม ความถี่สัมพัทธ์ ร้อยละของความถี่สัมพัทธ์
ความถี่สะสมสัมพัทธ์ และร้อยละของความถี่สะสมสัมพัทธ์ เป็นต้น
ตัวอย่าง 1 จงเติมตารางต่อไปนี้ให้สมบูรณ์
อันตรภาคชั้น ความถี่ ความถี่สะสม ร้อยละของความถี่สัมพัทธ์
2 6 A D F
7 11 B 12 20%
12 16 C 24 G
17 21 16 E H
16
วิธีทา จากโจทย์จะได้ว่า จานวนข้อมูลทั้งหมด E 24 16 40 ดังนั้น H 100% 40%
40
12
ต่อมา C 24 12 12 ทาให้ G 100% 30%
40
20
จากนั้น B (40) 8 และ F 100% (20 30 40)% 10%
100
สุดท้ายจึงได้ว่า A 10 (40) 4 D
100
9
11.
คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เมื่อมาถึงตอนนี้ สื่อได้อธิบายการคานวณค่าเฉลี่ยเลขคณิต สาหรับข้อมูลที่แจกแจงความถี่ในรูปอันตรภาคชั้น
อีก ทั้ งสรุป เป็ นสูตรโดยเที ยบกั บ สูตรที่ เคยอธิบายมาก่ อนหน้าแล้วส าหรับข้อมูล ที่ยั งไม่ได้แจกแจงความถี่
ซึ่ง นัก เรี ย นจะเห็น ได้ ว่า ค่ า เฉลี่ ย เลขคณิ ตส าหรั บข้ อมู ล ที่ แจกแจงความถี่ ใ นรู ปอั นตรภาคชั้ นนั้ นเป็น เพี ย ง
ค่าประมาณ ไม่ได้มาจากการนาค่าของข้อมูลจริงๆ มาเฉลี่ยกัน
เมื่อมาถึงตอนนี้ครูอาจตั้งข้อสังเกตต่อ โดยข้อสังเกตนี้อยู่ภายใต้เงื่อนไขที่ว่าอันตรภาคชั้นทุกชั้นของข้อมูลที่
กาหนดให้มีความกว้างเท่ากัน สมมติว่าเป็น I
k
fi x i
ในขั้นแรกสมมติว่าข้อมูลแบ่งออกเป็น k ชั้น ดังนั้นจะได้ว่า i 1
k
fi
i 1
ต่อมาสมมติว่า fM เป็นความถี่สูงสุด จากข้อสังเกตเกี่ยวกับจุดกึ่งกลางชั้นและความกว้างของอันตรภาคชั้น
จะได้ว่า
f1(x M (1 M )I ) ... fM 1(x M I) fM x M fM 1(x M I) ... fk (x M (k M )I )
k
fi
i 1
(1 M )f1... fM 2 ( 2) fM 1( 1) (0)fM (1)fM 1
(2)fM 2
... (k M )fk
xM k
I
fi
i 1
k
fidi
ทาให้สรุปเป็นสูตรทั่วๆ ไปได้ว่า xM i 1
k
I
fi
i 1
เมื่อ x M คือจุดกึ่งกลางชั้นที่มีความถี่สูงสุด และ di คือตัวแปรเสริมที่มีค่าเป็นศูนย์ในชั้นที่มีความถี่สูงสุด โดยมี
ค่าลดลงทีละหนึ่งในอันตรภาคชั้นที่มีค่าต่าลงมา และมีค่าเพิ่มขึ้นทีละหนึ่งในอันตรภาคชั้นที่มีค่าสูงขึ้นไป
10
คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
2. มัธยฐาน
ในช่วงนี้ได้อธิบายการหามัธยฐานสาหรับข้อมูล ที่แจกแจงความถี่ในรูปอันตรภาคชั้น โดยเริ่มจากแนวคิดที่ว่า
ข้อมูลที่จะนามาแจกแจงความถี่นั้นเป็นข้อมูลที่มีจานวนมาก ดังนั้นการหาตาแหน่งข้อมูลที่อยู่ตรงกลางนั้นจะใช้
N 1
หรือ N จะมีความแตกต่างกันน้อยมาก เพื่อความสะดวกจึงนิยมใช้ N
2 2 2
การหามัธยฐานที่นาเสนอในสื่อนั้นใช้แนวคิดของการทาให้ข้อมูลมีความต่อเนื่องกัน จึงต้องเริ่มจากการขยาย
อันตรภาคชั้นที่กาหนดให้เป็นขอบล่าง และขอบบนของแต่ละชั้น จากนั้นจึงหาชั้นที่มัธยฐานตกอยู่โดยการ
พิจารณาจากความถี่สะสมของแต่ละชั้น แล้วทาการเทียบสัดส่วน หรือเทียบบัญญัติไตรยางค์ เพื่อหาค่าประมาณ
N
ของข้อมูลตาแหน่งที่
2
จากการเทียบสัดส่วน นักเรียนจะเห็นได้ว่าหากเราพิจารณาได้แล้วว่ามัธยฐานตกอยู่ในชั้นใด
จะได้ว่า มัธยฐานมีค่า เท่า กับ ขอบล่างของอันตรภาคชั้นนั้น d ซึ่ง d นี้คานวณได้จากการเทียบสัดส่วน
จานวนข้อมูลจากขอบล่างชั้นนั้นถึงมัธยฐาน : จานวนข้อมูลทั้งหมดในชั้นนั้น d : ความกว้างของชั้นนั้น
15
17.
คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
N
นั่นคือ fL : fm d : I
2
N
fL
ทาให้ได้ว่า d 2 I จึงสามารถสรุปเป็นสูตรทั่วๆ ไปได้ดังนี้
fm
หากมองในมุมกลับกันอาจพิจารณาได้ว่ามัธยฐานที่ได้จากการเทียบสัดส่วนนั้นมีค่าเท่ากับ
ขอบบนของอันตรภาคชั้นนั้น ซึ่ง นี้คานวณได้จากการเทียบสัดส่วน
จานวนข้อมูลจากมัธยฐานถึงขอบบนชั้นนั้น : จานวนข้อมูลทั้งหมดในชั้นนั้น : ความกว้างของชั้นนั้น
ซึ่งทาให้ได้สูตรทั่วๆ ไปดังนี้
16