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NIOS • कक्षा X • Mathematics (211) • अध्याय 24
अनुमानित समय: 45 Mins
प्रगति: अध्ययनरत

आँकड़े एवं उनका निरूपण (Data and Their Representation)

सांख्यिकी (सांख्यिकी) गणित की वह अत्यंत व्यावहारिक और शक्तिशाली शाखा है जो आँकड़ों (डेटा) के संग्रह (संकलन), प्रस्तुतीकरण (प्रस्तुति), विश्लेषण (विश्लेषण) और अपने अर्थपूर्ण निष्कर्ष निष्कर्ष से संबंधित है। आधुनिक डिजिटल युग में वेडर फोरकास्टिंग, क्रिकेट मैच एना बसी, ओपिनियन पोल, मेडिकल रिसर्च और आर्टिफिशियल फिजियोलॉजी-सभी की स्टॉक स्टॉकिंग्स ही हैं। कक्षा 9 गणित के डिजिटल एनआईओएस और एनआईओएस बोर्ड पाठ्यक्रम में मुख्य रूप से आँकड़ों का आलेख्य निरूपण (डेटा का ग्राफिकल प्रतिनिधित्व) प्रशिक्षित हैं: 1। 2. आयतचित्र (हिस्टोग्राम): सतत समूहीकृत आँकड़ों (निरंतर समूहीकृत आवृत्ति वितरण) को एक-दूसरे से जुड़े आँकड़ों द्वारा चित्रित करना: समान वर्ग अंतराल (समान वर्ग अंतराल) वाले आयतचित्र। आयतचित्र और लंबाई का अनुपात (लंबाई समायोजन)। बारंबारता बहुभुज (आवृत्ति बहुभुज): आयतचित्र के प्रत्येक आयत के ऊपरी सिरों के मध्य-बिंदु (वर्ग चिह्न) को रेखाखंडों द्वारा बहुभुज बनाया जाता है, और बिना आयतचित्र को बहुभुज खींचना से सीधा वर्ग-श्रृंग बनाया जाता है। वर्ग-श्रृंग (क्लास मार्क) की अवधारणा: $$\text{वर्ग-चिह्न} = \frac{\text{उच्च वर्ग सीमा} + \text{निम्न वर्ग सीमा}}{2}$$ झारखंड बोर्ड (एनआईओएस कक्षा 9) वार्षिक परीक्षा में आलेख्य निरूपण (ग्राफ़ पेपर पर आलेखन) से संबंधित 5 अंकों का एक दीर्घकालिक उत्तरीय प्रश्न अनिवार्य रूप से पूछा जाता है।

क्रिकेट का वैगन व्हील और वेदर मैप: सांख्यिकी हमारी आँखों के सामने

जब आप टीवी पर भारत का क्रिकेट मैच देखते हैं, तो स्क्रीन पर अचानक एक आकृति उभरती है - किस ओवर में कितने रन बने (बार ग्राफ), विराट कोहली ने मैदान के किस हिस्से में सबसे ज्यादा अंतर (पाई चार्ट) बनाया, या दोनों में स्कोर के रन रेट की तुलना दो तरंग रेखाएं (रन रेट फ्रीक्वेंसी पॉलीगॉन) हुई!

सोचिए अगर टिप्पणीकार आपको 300 गेंदों पर बने एक-एक रन की 300 गेंदों की सूची थमा दे, तो क्या आप 10 सेकंड में बताएंगे कि मैच का टर्निंग पॉइंट कौन-सा था? कभी नहीं!

येही दस्तावेज और दस्तावेजी निरूपण की जादुई ताकतें हैं: **"एक सही ग्राफ़ परिमाण से अधिक स्पष्ट सच बोलता है।"

यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

  1. सूचना का तत्काल दृश्य बोध: किसी भी बड़ी रिपोर्ट, व्यावसायिक लाभ-हानी या देश की जनसंख्या वृद्धि को एक दृष्टि में समझने के लिए दस्तावेज़ीकरण निरूपण सबसे प्रभावी उपकरण है। 2।
  2. कक्षा 10 में मध्यमा (मीन), मध्यमा (माध्यिका) और बहुलक (मोड) की प्रत्यक्ष और कल्पित मध्यमा की समझ के लिए कक्षा 10 की कक्षा को समझना आवश्यक है।
  3. प्रतियोगी पर्यटन में डेटा इंटरप्रिटेशन (डेटा इंटरप्रिटेशन - डीआई):इलेक्ट्रॉनिक, एसएससी, रेलवे और सिविल सेवा परीक्षाओं में डेटा इंटरप्रिटेशन के 10 से 15 प्रश्न सीधे अवलोकन चित्रांकन संकल्पनाओं पर आधारित होते हैं।

अध्ययन से पूर्व (आवश्यक ज्ञान)

  • ग्राफ़ पेपर पर $X$-अक्ष (क्षैतिज) और $Y$-अक्ष (ऊर्ध्वधर) का अंकन और उपयुक्त पैमाना (स्केल) प्रशंसकों का ज्ञान।
  • प्राथमिक आँकड़े (प्राथमिक डेटा) और द्वितीयक आँकड़े (माध्यमिक डेटा) में अंतर।
  • बारंबारता (आवृत्ति) का अर्थ—कोई प्रेक्षण कितनी बार तय हुआ है।
  • असतत वर्ग अंतर्विष्टों (असंतत/समावेशी अंतराल) को सतत (निरंतर/अनन्य) में परिवर्तित ($0.5$ घटाना और सम्मिलित)।

इस अध्याय के लक्ष्य

  • नीचे दिए गए बारंबारता खंड के आधार पर सही पैमाना चुनकर त्रुटि रहित पेनल्टी दस्तावेज़ (बार ग्राफ़) खींचा गया है।
  • सतत वर्ग अंतर्विरोधों के लिए स्थिरांक के साथ आयतचित्र (हिस्टोग्राम) का निर्माण करना।
  • आयतों की आवृत्तियों का समायोजन (समायोजित आवृत्ति) करना सीखना:
  • $$\text{आयत की लंबाई} = \frac{\text{न्यूनतम वर्ग माप}}{\text{उस वर्ग की माप}} \times \text{उस वर्ग की बारंबारता}$$
  • आयतचित्र की सहायता से तथा सीधे वर्ग-श्रृंगों का प्रयोग करके बारम्बारता बहुभुज (आवृत्ति बहुभुज) बनाना।
  • ग्राफिक को विभिन्न विश्लेषणात्मक वास्तुशिल्प के अमूर्त उत्तर देना।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 1. आँकड़ों का संग्रहण एवं बारंबारता...
2 2. दंड प्रलेख (बार ग्राफ़): नियम एव...
3 3. आयतचित्र (हिस्टोग्राम): समान एवं...
4 4. बारंबारता बहुभुज (आवृत्ति बहुभुज...
5 5. आलेखों का सही विश्लेषण एवं परीक्...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

1. आँकड़ों का संग्रहण एवं बारंबारता बंटन सारणी

आँकड़ा (डेटा) क्या है?

संख्यात्मक या गुणात्मक रूप में जुड़े हुए साक्ष्य या अंक को आँकड़ा (डेटा) कहा जाता है।

  • यथा प्राप्त आँकड़े (कच्चा डेटा): वह आँकड़ा जो मूल रूप में संयोजित किया गया था और सुरक्षा प्रदान नहीं की गई थी।
  • परिसर (रेंज): आँकड़ों के अधिकतम मन और न्यूनतम मन का अंतर:

$$\mathbf{\text{Range} = \text{Maximum Value} - \text{Minimum Value}}$$


बारंबारता बंटन सारणी के प्रकार:

  1. अवर्गीकृत बारंबारता विभाजन (असमूहीकृत आवृत्ति वितरण): जब प्रत्येक विशिष्ट व्यक्ति के सामने उसका बारम्बारता (मिलान विज़न / टैली मार्क्स की सहायता से) लिखा जाता है।
  2. वर्गीकृत बारंबारता विभाजन (समूहीकृत आवृत्ति वितरण): जब आँकड़ों का विस्तार बहुत बड़ा हो जाता है, तो उन्हें बेरोजगारी में बाँटा जाता है जिसमें वर्गीकृत (वर्ग अंतराल) कहा जाता है।
    • उदाहरण: $0-10, 10-20, 20-30$
    • निम्न सीमा वर्ग (निचली श्रेणी सीमा): $10-20$ में निम्न सीमा $= 10$
    • उच्च वर्ग सीमा (उच्च वर्ग सीमा): $10-20$ में उच्च सीमा $= 20$
    • वर्ग माप या वर्ग (वर्ग आकार / चौड़ाई, $h$): $\text{उच्च सीमा} - \text{निम्न सीमा} = 20 - 10 = 10$
    • वर्ग-श्रृंग (क्लास मार्क):

$$\mathbf{\text{Class Mark} = \frac{\text{उच्च सीमा} + \text{निम्न सीमा}}{2}}$$

समावेशी बनाम अपवर्गी वर्ग अंतर (समावेशी बनाम विशिष्ट):

  • अपवर्जी / सतत (एक्सक्लूसिव / कंटीन्यूअस): $0-10, 10-20, 20-30...$ इसमें उच्च सीमा वाले मान को अगले वर्ग में जाना जाता है (10 को $10-20$ में महत्व दिया जाएगा)।
  • समावेषी / असातत (समावेशी / असंतत): $1-10, 11-20, 21-30...$
    • इसे सतत बनाने के लिए: अंतर के अंतर का आधा ($d = 11 - 10 = 1 \implies \frac{1}{2} = 0.5$) निचली सीमा से घटाते हैं और उच्च सीमा में छात्र हैं: $0.5 - 10.5, 10.5 - 20.5$।

2. दंड प्रलेख (बार ग्राफ़): नियम एवं निर्माण विधि

दंड प्रलेख की परिभाषा

दंड प्रक्षेप आँकड़ों का एक ऐसा दृश्य निरूपण है जिसमें समान मतों के दंड (बार्स) एक-दूसरे से समान दूरी पर खींचे जाते हैं। प्रत्येक दण्ड की लंबाई या अध्ययन से संबंधित चार के मन या उसके बारम्बारता के अनुरूपता होती है।

पेनल्टी ड्रॉइंग के आवश्यक नियम:

  1. अक्षों का चयन:
    • अंतिम अक्षर ($X$-अक्ष) पर सामान्यतः चार (जैसे विषय, वर्ष, राजनीतिक दल, महीना) को आरंभ किया जाता है।
    • लघुशंका अक्ष ($Y$-अक्ष) पर बारम्बारता (संख्या, प्रतिशत, बिक्री आदि) को आरंभ किया जाता है।
  2. समान चौड़ाई एवं समान अंतर:
    • सभी दंडों की चौड़ाई एक समान होनी चाहिए।
    • किन्ही दो क्रमागत दंडों के बीच की खाली जगह (गैप) भी एक समान होनी चाहिए।
  3. उपयुक्त पैमाने (स्केल) का चुनाव:
    • $Y$-अक्ष पर पैमाना इस प्रकार चुनें कि अधिकांश मान ग्राफ़ पेपर समा सके (जैसे $1 \text{ cm} = 10 \text{ इकाइयाँ}$ या $1 \text{ cm} = 5 \text{ विद्यार्थी}$)।
    • ग्राफ़ के शीर्ष पर ऊपर की ओर स्पष्ट रूप से चुने गए बड़े पैमाने पर।
  4. लेबलिंग: दोनों अक्षरों के नाम और आलेख का एक उपयुक्त शीर्षक (शीर्षक) सम्मिलित करें।

3. आयतचित्र (हिस्टोग्राम): समान एवं अमूर्त वर्ग चौड़ाई

आयतचित्र क्या है?

आयतचित्र सतत् योजना बारम्बारता बंटन (निरंतर समूहीकृत वितरण) का एक ऐसा द्वि-विमीय दस्तावेज़ीकरण निरूपण है जिसमें शामिल है:

  • आधार वर्ग अंतर्विरोधों को सम्मिलित करता है।
  • आयतों के बीच कोई रिक्त स्थान (गैप) नहीं होता क्योंकि वर्ग सतत अंतर्विरोध होते हैं।
  • प्रत्येक आयत का फिल्मांकन उसके संगत बारंबारता के समनुपति होता है।

स्थिति 1: जब सभी वर्ग का अंतर समान चौड़ाई के हों (एकसमान चौड़ाई)

जब सभी कलाकृतियों की माप समान हो (जैसे $10-20, 20-30, 30-40$, प्रत्येक की चौड़ाई 10 है):

  • $X$-अक्ष पर वर्ग अंतरों को अंकित करें।
  • $Y$-अक्ष पर बारम्बारता को अंकित करें।
  • प्रत्येक वर्गाकार अन्तर्विष्ट पर उसके बारम्बारता के समतुल्य का आयत बनाया गया।
  • यदि प्रथम वर्ग अंतर्अंतीय शून्य (मूल बिंदु $O$) से शुरू न हो तो किसी बड़ी संख्या (जैसे 100) से शुरू हो, तो $X$-अक्ष पर शून्य और 100 के बीच एक किंक या मोच (किंक / ज़िगज़ैग लाइन '∿') एक जैसे।

स्थिति 2: जब वर्ग अंतर्वस्तु चौड़ाई के होन (विभिन्न चौड़ाई)

यदि वर्ग अंतरों की चौड़ाई अलग-अलग हो (जैसे $1-2$ की चौड़ाई 1, $2-3$ की चौड़ाई 1, लेकिन $3-5$ की चौड़ाई 2 और $5-7$ की चौड़ाई 2): आयत का क्षेत्रफल बारंबारता के समनुपति को होना चाहिए, अगर हम सीधे बारंबारता के आयत के मान को देखते हैं तो अलोकतांत्रिक वर्ग का सबसे बड़ा बड़ा हो जाएगा और गलत छवि पेश की जाएगी!

मूल रूप से वर्ग चौड़ाई के लिए आयत की लंबाई (ऊंचाई) को निम्नलिखित सूत्र से समायोजित (समायोजित) किया जाता है:

$$\mathbf{\text{आयत की लंबाई (समायोजित बारंबारता)} = \frac{\text{न्यूनतम वर्ग चौड़ाई}}{\text{उस वर्ग की चौड़ाई}} \times \text{उस वर्ग की बारंबारता}}$$

उदाहरण सारणी:

वर्गअंतर बारम्बारता वर्ग चौड़ाई आयत की अंतिम लंबाई
1 - 4 6 3 $\frac{1}{3} \times 6 = 2$
4 - 6 30 2 $\frac{1}{2} \times 30 = 15$
6 - 8 44 2 $\frac{1}{2} \times 44 = 22$
8 - 12 16 4 $\frac{1}{4} \times 16 = 4$

4. बारंबारता बहुभुज (आवृत्ति बहुभुज)

बारंबारता बहुभुज क्या है?

बारम्बारता बहुभुज आँकड़ों के चित्रलिपि निरूपण की एक ऐसी विधि है जिसमें बिंदुओं को सरल रेखाखंडों द्वारा सम्मिलित रूप से एक बंद बहुभुज (बंद बहुभुज) बनाया जाता है। यह सतत आँकड़ों की प्रवृत्तियों (रुझान) को देखना और दो अलग-अलग वितरणों की तुलना करना सबसे उपयोगी है।

बारंबारता बहुभुज खींचने की विधियाँ:

विधि 1: आयतचित्र की सहायता से

  1. सबसे पहले दिए गए आँकड़ों का आयतचित्र निर्देश।
  2. प्रत्येक आयत की ऊपरी भुजा के मध्य-बिंदु (मध्य-बिंदु) को देखें।
  3. मध्य-बिन्दुओं को क्रम से फूटे (शासक) की सहायता से रेखाएँ मिलती हैं।
  4. बहुभुज को बंद करने के लिए:
    • पहले आयत से ठीक पहले वाले काल्पनिक वर्ग इंटरमीडिएट के मध्य-बिंदु (जहाँ बारम्बारता शून्य होता है) को $X$-अक्ष पर मिलते हैं।
    • अंतिम आयत के ठीक बाद वाले काल्पनिक वर्ग इंटरमीडिएट के मध्य-बिंदु (जहाँ बारम्बारता शून्य होता है) को $X$-अक्ष पर मिलते हैं।

विधि 2: बिना आयतचित्र बनाना (सीधे वर्ग-श्रृंग द्वारा)

  1. प्रत्येक वर्ग अंतर्विष्ट का वर्ग-श्रृंग (वर्ग चिह्न, $x_i$) ज्ञात करें:

$$x_i = \frac{\text{उच्च सीमा} + \text{निम्न सीमा}}{2}$$

  1. $(x_i, f_i)$ के निर्देश निर्देश, जहां $f_i$ संगत बारंबारता है।
  2. इन टिप्पणियाँ $(x_1, f_1), (x_2, f_2), ...$ को ग्राफ़ पर अंकित करके सरल पौधे से बनाया गया।
  3. पहले वर्ग से ठीक पूर्व वाले वर्ग का वर्ग-श्रृंखला और उस बिंदु $(x_0, 0)$ को जोड़ें।
  4. अंतिम वर्ग के ठीक बाद वाले वर्ग का वर्ग-श्रृंखला और बिंदु $(x_{n+1}, 0)$ को जोड़ा जाए ताकि बहुभुज $X$-अक्ष के साथ पूरी तरह बंद हो जाए।

5. आलेखों का सही विश्लेषण एवं परीक्षा में ध्यान देने योग्य बातें

ग्राफ़िक से लैपटॉप का विश्लेषण (डेटा इंटरप्रिटेशन)

परीक्षण में केवल ग्राफ़ बनाना ही नहीं पूछा जाता है, बल्कि बने ग्राफ़ से उत्तर ड्राइंग के प्रश्न भी आते हैं:

  1. सार्वधिक बारम्बारता वाला वर्ग: वह वर्ग आयत की आयु सबसे अधिक हो (बहुलक वर्ग की पहचान)।
  2. न्यूनतम बारंबारता वाला वर्ग: सबसे छोटा आयत।
  3. एक निश्चित सीमा से अधिक या कम मान: जैसे "कितने छात्रों को 60 से अधिक अंक प्राप्त हुए?" इसके लिए 60 से आगे वाले सभी अंतर्देशीयों की बारम्बार सेना को जोड़ा जाता है।
  4. निम्नलिखित गणना: $\frac{\text{अभीष्ट बारंबारता}}{\text{कुल बारंबारता}} \times 100$।

जेएसी बोर्ड परीक्षा में पूर्ण अंक प्राप्त करने के 5 स्वर्णिम नियम:

  1. ग्राफिक पेपर पर हमेशा न्यूकीली पेंसिल (शार्प पेंसिल) का ही उपयोग करें; पेन से बनाया गया लेआउट हो सकता है।
  2. दोनों अक्षरों पर तीर के निशान, $X$ और $Y$ का अंक और मूल बिंदु $O(0,0)$ का अंक देखें।
  3. ऊपरी ओर कोने में पैमाना (स्केल) सम्मिलित सूची (जैसे $X$-अक्ष: $1 \text{ cm} = 10$ अंक, $Y$-अक्ष: $1 \text{ cm} = 5$ छात्र)।
  4. अगर आँकड़े जीरो से शुरू नहीं हो रहे हैं, तो $X$-अक्ष पर किंक (Kink ∿)बनाना कभी न निकले।
  5. बारंबारता बहुभुज को $X$-अक्ष के दोनों सिरों पर शून्य बारंबारता वाले काल्पनिक मध्य-बिंदुओं से जोड़े बंद करें, अन्यथा 1 अंक अनकटा जा सकता है।

महत्वपूर्ण सूत्र, सर्वसमिकाएँ एवं प्रमेय

परिसर (रेंज)
रेंज = अधिकतम मान - न्यूनतम मान
वर्ग-श्रृंखला (वर्ग चिह्न)
x_i = {उच्च वर्ग सीमा + निम्न वर्ग सीमा}{2}
वर्ग सीमा / आकार (वर्ग आकार)
h = उच्च वर्ग सीमा - निम्न वर्ग सीमा
असमान चौड़ाई में आयत की समायोजित लंबाई
समायोजित लंबाई = {न्यूनतम वर्ग माप}{उस वर्ग की माप} × उस वर्ग की बारंबार्ता
समावेशी को अपवर्जी में बदलना
निम्न सीमा - 0.5 तथा उच्च सीमा + 0.5

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1
एक परिवार की औसत आय ₹ 20,000 है, विभिन्न मदों के हर महीने होने वाली योजना बनाया गया था: - राशन: ₹ 4000 - मकान मालिक: ₹ 5000 -बच्चों की शिक्षा: ₹5000 - दवा: ₹ 2000 - ₹2000 - मनोरंजन: ₹ 1000 - विभिन्न: ₹ 1000 केवल आँकड़ों का एक दंडात्मक दस्तावेज (बार ग्राफ़) बनाया गया।
विस्तृत समाधान / उत्तर:

हल की चरणबद्ध श्रद्धा:

  1. अक्षों का जन्म:

    • अंतिम अक्षर ($X$-अक्ष) पर 'मद' (खर्च के क्षेत्र) को प्रारंभ करें।
    • लघुशंका अक्षर ($Y$-अक्ष) पर 'व्यय (₹ हजार में)' प्रारंभ।
  2. पैमाने का चुनाव:

    • $Y$-अक्ष पर: $1 \text{ cm} = ₹ 1000$ (1 इकाई $= 1000$ रुपये)।
    • मूलतः ₹5000 के लिए रीडर $= 5 \text{ cm}$
    • ₹4000 के लिए रीडर $= 4 \text{ cm}$
    • ₹ 2000 के लिए रीडर $= 2 \text{ cm}$
    • ₹ 1000 के लिए रीडर $= 1 \text{ cm}$
  3. दंडों का निर्माण:

    • प्रत्येक दंड की चौड़ाई 1 सेमी रुकेगी।
    • दो क्रमागत दण्डों के बीच की दूरी 1 सेमी राेकेगा।
    • राशन के लिए 4 सेमी हाई पेनल्टी, मकान मालिक के लिए 5 सेमी, शिक्षा के लिए 5 सेमी, औषधि के लिए 2 सेमी, जेली के लिए 2 सेमी, मनोरंजन के लिए 1 सेमी, और विविध के लिए 1 सेमी हाई पेनल्टी निकाली जाएगी।
  4. निष्कर्ष: सबसे तत्काल स्पष्ट होता है कि परिवार अधिक खर्च, मकान मालिक और बच्चों की शिक्षा ले रहा है।

उदाहरण 2
एक परीक्षा में 30 छात्रों द्वारा 100 में से प्राप्त अंक नीचे दिए गए हैं: अंक (अंतरवर्ग): $20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80$ छात्रों की संख्या (बारम्बारता): $3, 6, 9, 7, 3, 2$ इस बारंबारता बंटन के लिए एक आयतचित्र (हिस्टोग्राम) खींचा गया।
विस्तृत समाधान / उत्तर:

हल:

  1. वर्ग अंतरणों का परीक्षण: -अंतर्राष्ट्रीय सतत (सतत) हैं: $20-30, 30-40, ...$

    • प्रत्येक वर्ग की चौड़ाई समान है: $30 - 20 = 10$।
  2. पैमाना निवास:

    • $X$-अक्ष पर अंक दर्शन जायेंगे: $1 \text{ cm} = 10$ अंक। -चर्चा आँकड़े 20 से शुरू हो रहे हैं, $X$-अक्ष पर मूल बिंदु $0$ और $20$ के बीच एक किंक (किंक ∿) बनाया गया।
    • $Y$-अक्ष पर छात्रों की संख्या: $1 \text{ cm} = 1$ छात्र (या $2 \text{ cm} = 2$ छात्र)। मुख्य बारम्बारता 9 है।
  3. आयतों की रचना:

    • अंतर्विरोध $20-30$ पर स्टोक्स 3 का आयत।
    • अंतर्विरोध $30-40$ पर स्टोक्स 6 का आयत।
    • अंतर्विरोध $40-50$ पर स्टोक्स 9 का आयत।
    • अंतर्विरोध $50-60$ पर स्टोक्स 7 का आयत।
    • अंतर्विरोध $60-70$ पर स्टोक्स 3 का आयत।
    • अंतर्विरोध $70-80$ पर स्टोक्स 2 का आयत।
  4. सभी आयतें एक-दूसरे से जुड़ेंगे।

उदाहरण 3
सारणी के लिए नीचे दिए गए सीधे वर्ग-श्रृंगों का प्रयोग करके एक बारंबारता बहुभुज (आवृत्ति बहुभुज) खींचें: वर्ग अंतर: $140-150, 150-160, 160-170, 170-180, 180-190$ बारंबारता: $5, 12, 18, 10, 5$
विस्तृत समाधान / उत्तर:

चरण 1: प्रत्येक वर्ग का वर्ग-श्रृंखला ($x_i$) ज्ञात करना:

  • $140-150$ का वर्ग-श्रृंग $= \frac{140 + 150}{2} = 145$, बिंदु $= (145, 5)$
  • $150-160$ का वर्ग-श्रृंखला $= \frac{150 + 160}{2} = 155$, बिंदु $= (155, 12)$
  • $160-170$ का वर्ग-श्रृंखला $= \frac{160 + 170}{2} = 165$, बिंदु $= (165, 18)$
  • $170-180$ का वर्ग-श्रृंखला $= \frac{170 + 180}{2} = 175$, बिंदु $= (175, 10)$
  • $180-190$ का वर्ग-श्रृंखला $= \frac{180 + 190}{2} = 185$, बिंदु $= (185, 5)$

चरण 2: काल्पनिक वर्ग के लिए बहुभुज को बंद करना:

  • प्रथम वर्ग ($140-150$) से ठीक पहले का काल्पनिक वर्ग $= 130-140$
    • इसका वर्ग-श्रृंग $= 135$, बारंबारता $= 0$, बिंदु $A = (135, 0)$
  • अंतिम वर्ग ($180-190$) के ठीक बाद का काल्पनिक वर्ग $= 190-200$
    • इसका वर्ग-श्रृंग $= 195$, बारंबारता $= 0$, बिंदु $B = (195, 0)$

चरण 3: आलेखन: जाँचें $(135, 0), (145, 5), (155, 12), (165, 18), (175, 10), (185, 5), (195, 0)$ को ग्राफ़ पेपर पर अंकित करके सीमेंट के प्लास्टर से जोड़ के लेड पर अभीष्ट बारांता बहुभुज प्राप्त होता है।

उदाहरण 4
एक पार्क में खेल रहे विभिन्न आयु वर्ग के बच्चों की संख्या का सर्वेक्षण करने पर निम्नलिखित आँकड़े प्राप्त हुए: आयु (वर्षों में): $1-2, 2-3, 3-5, 5-7, 7-10, 10-15, 15-17$ बच्चों की संख्या: $5, 3, 6, 12, 9, 10, 4$ उपरोक्त आँकड़ों को निरूपित करने के लिए आयतचित्र खींचिए। (असमान वर्ग चौड़ाई का प्रश्न)
विस्तृत समाधान / उत्तर:

विश्लेषण: यहाँ वर्ग चौड़ाई एकसमान नहीं है:

  • $1-2$ की चौड़ाई $= 1$
  • $2-3$ की चौड़ाई $= 1$
  • $3-5$ की चौड़ाई $= 2$
  • $5-7$ की चौड़ाई $= 2$
  • $7-10$ की चौड़ाई $= 3$
  • $10-15$ की चौड़ाई $= 5$
  • $15-17$ की चौड़ाई $= 2$ न्यूनतम वर्ग चौड़ाई $= 1$ वर्ष है।

समाजयोजित वोहियों की गणना सारणी:

$$\text{लंबाई} = \frac{\text{न्यूनतम वर्ग चौड़ाई (1)}}{\text{वर्ग चौड़ाई}} \times \text{बारंबारता}$$

आयु वर्ग बारम्बारता चौड़ाई आयत की लंबाई (ऊंचाई)
1 - 2 5 1 $\frac{1}{1} \times 5 = 5$
2 - 3 3 1 $\frac{1}{1} \times 3 = 3$
3 - 5 6 2 $\frac{1}{2} \times 6 = 3$
5 - 7 12 2 $\frac{1}{2} \times 12 = 6$
7 - 10 9 3 $\frac{1}{3} \times 9 = 3$
10 - 15 10 5 $\frac{1}{5} \times 10 = 2$
15 - 17 4 2 $\frac{1}{2} \times 4 = 2$

अब $X$-अक्ष पर आयु (वर्षों में) और $Y$-अक्ष पर औसत बारंबारता (प्रति 1 वर्ष असंतत पर बच्चों की संख्या) लेकर आय बने रहेंगे।

उदाहरण 5
एक नगर में एक विशेष वर्ष के 30 दिनों में दर्ज की गई सापेक्ष आर्द्रता (सापेक्ष आर्द्रता % में) का पालन किया जाता है: $98.1, 98.6, 99.2, 90.3, 86.5, 95.3, 92.1, 97.2, 93.3, 95.7, 92.7, 95.1, 97.3, 96.2, 92.1, 84.9, 90.2, 95.7, 98.3, 97.3, 96.1, 92.1, 89.2, 95.3, 97.1, 93.5, 92.7, 95.1, 97.2, 93.3$ (i) इन आँकड़ों का परिसर (रेंज) ज्ञात। (ii) आप किस मौसम के बारे में यह आँकड़ा अनुमान लगाते हैं?
विस्तृत समाधान / उत्तर:

(i) परिसर (रेंज) की गणना:

  • आँकड़ों में मुख्य मन $= 99.2\%$
  • आँकड़ों में न्यूनतम मन $= 84.9\%$

$$\text{Range} = \text{Maximum} - \text{Minimum} = 99.2 - 84.9 = 14.3\%$$

(ii) मौसम का अनुमान: अधिकांश दिनों में सापेक्ष संरचना $90\%$ से अधिक और $99.2\%$ तक भारी उच्च है, यह आँकड़ा स्पष्ट रूप से वर्षा ऋतु (बरसात / मानसून का मौसम) से संबंधित है।

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

दंड प्रलेख (बार ग्राफ़) और आयतचित्र (हिस्टोग्राम) को एक जैसा समझा जाता है।

सही वैज्ञानिक तथ्य

दण्ड-प्रलेखों में अलग-अलग दण्डों के बीच रिक्त स्थान (गैप) होता है, जबकि आयतचित्र में सतत वर्ग के अन्तरालों के कारण व्युत्पत्ति में स्थान होता है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

असमान वर्ग चौड़ाई होने पर सीधे बारंबारता को आयत की ऊँचाई मान लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

असमान चौड़ाई में हमेशा पहले न्यूनतम वर्ग चौड़ाई के आधार पर समायोजित लंबाई निकालें, फिर आयत बनाएं।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

जब आँकड़े शून्य से शुरू न हो, तब किंक (किंक) न लगना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

यदि पहला वर्ग अंतराल शून्य के बजाय 20 या 100 से शुरू हो, तो $X$-अक्ष पर किंक (∿) का निशान लगाना अनिवार्य है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

बारंबारता बहुभुज को $X$-अक्ष पर बंद करना भूल जाना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

बहुभुज को बंद करने के लिए प्रथम वर्ग से पहले वाले और अंतिम वर्ग के बाद वाले काल्पनिक वर्ग के वर्ग-चिह्न को शून्य बारंबारता पर अवश्य जोड़ें।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

वर्ग-चिह्न निकालते समय सीमा को घटा देना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

वर्ग में घटाया जाता है (उच्च - निम्न), जबकि वर्ग-श्रृंग में जोड़ा जाता है और 2 से भाग दिया जाता है: $\frac{\text{उच्च} + \text{निम्न}}{2}$।

आँकड़ों का आलेखीय निरूपण: दंड आलेख, आयतचित्र और बारंबारता बहुभुज

दंड आलेख (Bar Graph) समान चौड़ाई + दंडों के बीच खाली स्थान A B C असतत चरों हेतु उपयुक्त दंडों के बीच गैप अनिवार्य आयतचित्र (Histogram) सतत वर्ग अंतराल + बिना किसी गैप के 10 20 30 40 50 सतत वर्गीकृत आँकड़े क्षेत्रफल ∝ बारंबारता बारंबारता बहुभुज (Polygon) मध्य-बिंदुओं (Class Marks) का रेखांकन वर्ग-चिह्न (Class Marks) X-अक्ष पर दोनों सिरों से बंद

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1
आँकड़ों का परिसर (रेंज) = अधिकतम मान - न्यूनतम मान होता है।
मुख्य बिंदु 2
वर्ग-श्रृंग (वर्ग चिह्न) = (उच्च सीमा + निम्न सीमा) / 2 होता है।
मुख्य बिंदु 3
दंड आलेख में समान चौड़ाई के अलग-अलग आयताकार दंड होते हैं जिनके बीच समान दूरी होती है।
मुख्य बिंदु 4
आयतचित्र सतत वर्गीकृत आँकड़ों के लिए बनाया जाता है जिसमें आयतों के बीच कोई रिक्त स्थान नहीं होता।
मुख्य बिंदु 5
समान वर्ग चौड़ाई में आयत की ऊँचाई बारंबारता के बराबर होती है।
मुख्य बिंदु 6
असमान वर्ग चौड़ाई में आयत की ऊँचाई को न्यूनतम वर्ग चौड़ाई के आधार पर समायोजित किया जाता है।
मुख्य बिंदु 7
यदि प्रथम वर्ग अन्तर्राष्ट्रीय शून्य से प्रारंभ न हो, तो $X$-अक्ष पर किंक (Kink ∿) बनाया जाता है।
मुख्य बिंदु 8
बारंबारता बहुभुज को आयतचित्र के मध्य-बिंदुओं को जोड़कर अथवा सीधे वर्ग-चिह्नों से बनाया जाता है।
मुख्य बिंदु 9
बारंबारता बहुभुज को बंद करने के लिए प्रथम वर्ग से पूर्व और अंतिम वर्ग के पश्चात वाले काल्पनिक वर्गों के मध्य-बिंदु $X$-अक्ष पर जोड़े जाते हैं।
मुख्य बिंदु 10
दो या दो से अधिक आँकड़ा समूहों की परस्पर तुलना के लिए बारंबारता बहुभुज सबसे श्रेष्ठ साधन है।

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

मूल वैचारिक स्पष्टता की जांच के लिए नैदानिक प्रश्न। पहले स्वयं हल करें, फिर उत्तर देखें।

1
वर्ग अंतर्वस्तु $35-45$ का वर्ग-श्रृंग (वर्ग चिह्न) क्या होगा?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: $\text{Class Mark} = \frac{35 + 45}{2} = \frac{80}{2} = 40$।
2
यदि आँकड़ों का न्यूनतम मान 12 और अधिकतम मान 68 है, तो परिसर (रेंज) क्या होगा?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: $\text{Range} = 68 - 12 = 56$।
3
दंड आलेख और आयतचित्र में मुख्य अंतर क्या है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: दंडात्मक आलेखों में दंडों के बीच खाली स्थान (गैप) होता है और यह असतत चरों के लिए होता है, जबकि आयतचित्र में सतत अंतरालों के लिए होता है और इसमें कोई अंतराल नहीं होता है।
4
आयतचित्र में $X$-अक्ष पर किंक (किंक) का उपयोग कब किया जाता है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: जब पहला वर्ग अंतराल मूल बिंदु (0) से शुरू न होकर किसी बड़ी संख्या से शुरू होता है, तब स्केल के टूटने को दर्शाने के लिए किंक लगाया जाता है।
5
बारंबारता बहुभुज को बंद क्यों किया जाता है?
उत्तर एवं व्याख्या देखें
उत्तर: ताकि बहुभुज और $X$-अक्ष के बीच घिरा कुल क्षेत्रफल, संगत आयतचित्र के कुल क्षेत्रफल के ठीक बराबर रहे।
अध्याय का अध्ययन पूर्ण हुआ?
अभ्यास के लिए तैयार?

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अध्याय 1: संख्या पद्धति (Number Systems) अध्याय 2: घातांक और करणी (Exponents and Radicals) अध्याय 3: बीजीय व्यंजक एवं बहुपद (Algebraic Expressions and Polynomials) अध्याय 4: विशेष गुणनफल एवं गुणनखंडन (Special Products and Factorization) अध्याय 5: रैखिक समीकरण (Linear Equations) अध्याय 6: द्विघात समीकरण (Quadratic Equations) अध्याय 7: समांतर श्रेढ़ी (Arithmetic Progressions) अध्याय 8: प्रतिशतता एवं उसके अनुप्रयोग (Percentage and Applications) अध्याय 9: किस्त खरीद (Instalment Buying) अध्याय 10: रेखाएँ और कोण (Lines and Angles) अध्याय 11: त्रिभुजों की सर्वांगसमता (Congruence of Triangles) अध्याय 12: संगामी रेखाएँ (Concurrent Lines) अध्याय 13: चतुर्भुज (Quadrilaterals) अध्याय 14: त्रिभुजों की समरूपता (Similarity of Triangles) अध्याय 15: वृत्त (Circles) अध्याय 16: वृत्त में कोण एवं चक्रीय चतुर्भुज (Angles in a Circle and Cyclic Quad) अध्याय 17: छेदक, स्पर्श रेखाएँ एवं उनके गुण (Secants and Tangents) अध्याय 18: रचनाएँ (Constructions) अध्याय 19: निर्देशांक ज्यामिति (Coordinate Geometry) अध्याय 20: समतल आकृतियों के परिमाप एवं क्षेत्रफल (Perimeters and Area) अध्याय 21: ठोस आकृतियों के पृष्ठीय क्षेत्रफल एवं आयतन (Surface Area and Volume) अध्याय 22: त्रिकोणमिति का परिचय (Introduction to Trigonometry) अध्याय 23: विशिष्ट कोणों के त्रिकोणमितीय अनुपात (Trigonometric Ratios) अध्याय 24: आँकड़े एवं उनका निरूपण (Data and Their Representation) अध्याय 25: केन्द्रीय प्रवृत्ति के उपाय (Measures of Central Tendency) अध्याय 26: प्रायिकता का परिचय (Introduction to Probability)

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