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CAICP-E · 数学基础 / Wiki

最大值和最小值

一组数里最大的和最小的,用来看两端,也能发现离谱的数。

它是什么

最大值是这组里最大的那个,最小值是这组里最小的那个。

两端一对照,高低差就出来了。这个高低差,数学里常叫极差,也可以说成范围有多宽。它们不描述「大家大概怎样」,只描述「最上面和最下面」。

五个跳绳成绩:80、90、70、100、60。最大是 100,最小是 60,两端相差 40。

有时会出现一个特别不合群的数。比如有人把跳绳个数写成 1000,最大值突然变成 1000。这往往不是「特别厉害」,而是写错了。这种特别离谱、离大家都很远的数,可以叫它「不合群的数」。

名字从哪来

比大小是最老的数学活动之一。谁的羊更多,哪一天更热,哪座山更高,都要找两端。

英文里最大常写 max,最小常写 min。电脑里的命令也常用这两个短名字。做的事和你用眼睛扫一遍名单,是同一件事。

统计学还要看「这组数铺得有多开」。两端相差很大,说明大家拉开了距离;两端很近,说明大家挤在一起。小学生先会找两端,再学会问:这个最值合理吗?

它怎么工作

不需要先排序,也可以找。办法是:从头看到尾,留下当前最大或最小。

跳绳成绩:80、90、70、100、60。

  • 先看 80,暂时当最大和最小
  • 90 更大,最大改成 90
  • 70 更小,最小改成 70
  • 100 更大,最大改成 100
  • 60 更小,最小改成 60

最后:最大 100,最小 60,差值 40。

如果先 排序,找两端会更快。升序排完,最左边是最小,最右边是最大。

两个数一样大,可以同时当最大值。例如 150、150、142。最大值是 150,有两个人并列。并列不影响「最大是多少」,它只影响「有几个人达到最大」。

电脑求两端,也是一遍遍比较。用程序可以写成:

python
print(max(80, 90, 70, 100, 60))
print(min(80, 90, 70, 100, 60))

还没看完就宣布最大,容易漏掉后面的 100。

生活里在哪里

  • 找最高分、最低分
  • 一天里的最高气温、最低气温
  • 电梯限重旁边,也常能想到「不能超过最大」
  • 检查有没有特别离谱的记录
  • 平均数 一起看一组跳绳成绩

最大值还有体检作用。两端太夸张,先停下来问一句:这个数合理吗?10 岁同学身高写成 250 厘米,多半是小数点或单位错了。

只报平均,会把两端藏起来;只报最大,会让人误以为人人都很高。看一组数时,常常要一起看两端。

某一类人占多少,是 占比 的事。两端再高,也不等于「大多数人都那样」。

和相近概念的差别

它在说
平均数整体大概在哪
最大值最厉害的那一头
最小值最需要加油的那一头
极差两端相差多少
占比某一类占全部多少

全班平均 80,并不表示每个人都是 80。最大值 100、最小值 60,说明大家拉开了距离。

排序帮你看队伍,两端帮你看极端,平均帮你看整体,占比帮你看份额。尺子不同,不能互相替代。

常见误会

误会 1:还没看完就宣布最大。

漏掉后面一个数,两端就错。

误会 2:用最大值代表全班。

第一名不能代替整体。小恩跳了 60,不能说全班都跳了 100。

误会 3:把「看起来大」的小数比错。

9.8 比 9.75 大。不是位数多就更大。

误会 4:看到特别大的数,立刻欢呼。

先问合不合理。不合群的数,可能是抄错、单位错、多写了一个零。

想知道更多

  • 书:达莱尔·哈夫《统计数字会撒谎》(和家长一起读)。看「最高」「平均」怎样被挑出来讲故事。
  • 活动:CS Unplugged《不插电的计算机科学》。排序游戏做完,两端自然就站在队伍两头。
  • 生活作业:连续七天记下气温。找出最高、最低,算两端差多少。有没有一天特别不合群。

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