Kuartil Data Tunggal Berbobot

Menentukan Nilai Kuartil Data Tunggal Berbobot

Materi Statistika — Pembelajaran Lengkap

📘 Materi

1. Pengertian Data Tunggal Berbobot

Data tunggal berbobot adalah data yang setiap nilainya memiliki frekuensi (bobot) tertentu yang menunjukkan berapa kali nilai tersebut muncul. Data disajikan dalam bentuk tabel frekuensi.

Nilai (xi) Frekuensi (fi)
x1 f1
x2 f2
xk fk

Total data: n = f1 + f2 + … + fk = Σfi

2. Pengertian Kuartil

Kuartil membagi data yang telah diurutkan menjadi empat bagian sama besar. Terdapat tiga kuartil:

  • Q1 (Kuartil Bawah): membagi 25% data terbawah dari 75% data sisanya.
  • Q2 (Kuartil Tengah / Median): membagi data menjadi dua bagian sama besar (50%).
  • Q3 (Kuartil Atas): membagi 75% data terbawah dari 25% data teratas.

3. Langkah-Langkah Menentukan Kuartil Data Tunggal Berbobot

Langkah-langkah:

  1. Urutkan data dari terkecil ke terbesar.
  2. Hitung total frekuensi: n = Σfi
  3. Hitung posisi kuartil:
    • Posisi Q1 = 14 (n + 1)
    • Posisi Q2 = 24 (n + 1) = 12 (n + 1)
    • Posisi Q3 = 34 (n + 1)
  4. Hitung frekuensi kumulatif (fk) untuk menentukan letak data pada posisi tersebut.
  5. Tentukan nilai kuartil berdasarkan posisi data dalam frekuensi kumulatif.
    • Jika posisi bulat → kuartil = nilai data pada posisi tersebut.
    • Jika posisi desimal → lakukan interpolasi linier antara dua data yang mengapit.

4. Rumus Interpolasi

Jika posisi kuartil = p (bukan bilangan bulat), misal p = a + d (a bulat, 0 < d < 1), maka:

Q = xa + d × (xa+1 − xa)

dengan xa adalah data ke-a dan xa+1 adalah data ke-(a+1).

5. Frekuensi Kumulatif

Frekuensi kumulatif (fk) adalah jumlah frekuensi secara berurutan dari data terkecil. Digunakan untuk menentukan letak data pada posisi tertentu.

Nilai (xi) fi fk Keterangan
x1 f1 f1 Data ke-1 s.d. ke-f1
x2 f2 f1+f2 Data ke-(f1+1) s.d. ke-(f1+f2)

🎯 Kegiatan Pembelajaran

🔍 Mengamati

Perhatikan tabel data berikut:

Nilai 5 6 7 8 9
Frekuensi 2 4 5 6 3

Amati bahwa total data n = 2+4+5+6+3 = 20. Data tidak ditulis satu per satu, melainkan diringkas dengan frekuensi (bobot).

❓ Menanya

  • Bagaimana cara menentukan Q1, Q2, dan Q3 dari data berbobot di atas?
  • Apa perbedaannya dengan mencari kuartil pada data tunggal tanpa bobot?
  • Kapan kita perlu melakukan interpolasi?

💡 Menalar

Dari data di atas, kita hitung:

  • n = 20, maka posisi Q1 = ¼(20+1) = 5,25
  • Posisi Q2 = ½(20+1) = 10,5
  • Posisi Q3 = ¾(20+1) = 15,75

Frekuensi kumulatif:

Nilai 5 6 7 8 9
fi 2 4 5 6 3
fk 2 6 11 17 20

Q1: Posisi 5,25 → data ke-5 dan ke-6 berada pada nilai 6 (fk=6 mencakup data ke-3 s.d. ke-6). Karena kedua posisi pada nilai 6, maka Q1 = 6.

Q2: Posisi 10,5 → data ke-10 pada nilai 7 (fk=11 mencakup data ke-7 s.d. ke-11), data ke-11 juga pada nilai 7. Maka Q2 = 7.

Q3: Posisi 15,75 → data ke-15 dan ke-16 pada nilai 8 (fk=17 mencakup data ke-12 s.d. ke-17). Maka Q3 = 8.

🧪 Mencoba

Cobalah tentukan Q1, Q2, Q3 dari data berikut:

Nilai 10 12 14 16 18
Frekuensi 3 5 7 4 1

Petunjuk: n = 20, posisi Q1 = 5,25, Q2 = 10,5, Q3 = 15,75.

📢 Mengkomunikasikan

Tuliskan langkah-langkah penyelesaianmu secara sistematis dalam bentuk tabel frekuensi kumulatif, kemudian jelaskan kepada temanmu bagaimana cara menentukan posisi kuartil dan membaca nilainya dari tabel.

✅ Contoh Soal dan Pembahasan

MUDAH Contoh Soal Mudah

Soal 1:

Tentukan Q1, Q2, Q3 dari data berikut:

Nilai 3 5 7
Frekuensi 2 4 2

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 2+4+2 = 8

Posisi Q1 = ¼(8+1) = 2,25

Posisi Q2 = ½(8+1) = 4,5

Posisi Q3 = ¾(8+1) = 6,75

Nilai 3 5 7
f 2 4 2
fk 2 6 8

Q1: Posisi 2,25 → data ke-2 = 3, data ke-3 = 5. Q1 = 3 + 0,25(5−3) = 3 + 0,5 = 3,5

Q2: Posisi 4,5 → data ke-4 = 5, data ke-5 = 5. Q2 = 5 + 0,5(5−5) = 5

Q3: Posisi 6,75 → data ke-6 = 5, data ke-7 = 7. Q3 = 5 + 0,75(7−5) = 5 + 1,5 = 6,5

Soal 2:

Tentukan Q2 (median) dari data berikut:

Nilai 10 20 30
Frekuensi 3 5 4

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 3+5+4 = 12

Posisi Q2 = ½(12+1) = 6,5

Nilai 10 20 30
fk 3 8 12

Data ke-6 dan ke-7 berada pada nilai 20 (fk=8 mencakup data ke-4 s.d. ke-8)

Q2 = 20 + 0,5(20−20) = 20

Soal 3:

Tentukan Q1 dari data berikut:

Nilai 4 6 8 10
Frekuensi 1 3 4 2

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 1+3+4+2 = 10

Posisi Q1 = ¼(10+1) = 2,75

Nilai 4 6 8 10
fk 1 4 8 10

Data ke-2 dan ke-3 berada pada nilai 6 (fk=4 mencakup data ke-2 s.d. ke-4)

Q1 = 6 + 0,75(6−6) = 6

Soal 4:

Tentukan Q3 dari data berikut:

Nilai 2 4 6
Frekuensi 3 3 3

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 3+3+3 = 9

Posisi Q3 = ¾(9+1) = 7,5

Nilai 2 4 6
fk 3 6 9

Data ke-7 berada pada nilai 6 (fk=9 mencakup data ke-7 s.d. ke-9), data ke-8 juga pada nilai 6.

Q3 = 6 + 0,5(6−6) = 6

Soal 5:

Tentukan Q1, Q2, Q3 dari data:

Nilai 5 10 15
Frekuensi 4 4 4

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 12

Posisi Q1 = ¼(13) = 3,25; Q2 = ½(13) = 6,5; Q3 = ¾(13) = 9,75

Nilai 5 10 15
fk 4 8 12

Q1: Posisi 3,25 → data ke-3 dan ke-4 pada nilai 5. Q1 = 5

Q2: Posisi 6,5 → data ke-6 dan ke-7 pada nilai 10. Q2 = 10

Q3: Posisi 9,75 → data ke-9 dan ke-10 pada nilai 15. Q3 = 15

SEDANG Contoh Soal Sedang

Soal 6:

Tentukan Q1, Q2, Q3 dari data:

Nilai 12 15 18 21 24
Frekuensi 3 5 8 6 3

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 3+5+8+6+3 = 25

Posisi Q1 = ¼(26) = 6,5; Q2 = ½(26) = 13; Q3 = ¾(26) = 19,5

Nilai 12 15 18 21 24
fk 3 8 16 22 25

Q1: Posisi 6,5 → data ke-6 pada nilai 15 (fk=8), data ke-7 pada nilai 15. Q1 = 15 + 0,5(15−15) = 15

Q2: Posisi 13 (bulat) → data ke-13 pada nilai 18 (fk=16 mencakup data ke-9 s.d. ke-16). Q2 = 18

Q3: Posisi 19,5 → data ke-19 pada nilai 21 (fk=22 mencakup data ke-17 s.d. ke-22), data ke-20 juga pada nilai 21. Q3 = 21 + 0,5(21−21) = 21

Soal 7:

Tentukan Q1 dan Q3 dari data:

Nilai 30 40 50 60 70 80
Frekuensi 2 5 7 9 4 3

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 2+5+7+9+4+3 = 30

Posisi Q1 = ¼(31) = 7,75; Posisi Q3 = ¾(31) = 23,25

Nilai 30 40 50 60 70 80
fk 2 7 14 23 27 30

Q1: Posisi 7,75 → data ke-7 pada nilai 40 (fk=7), data ke-8 pada nilai 50 (fk=14). Q1 = 40 + 0,75(50−40) = 40 + 7,5 = 47,5

Q3: Posisi 23,25 → data ke-23 pada nilai 60 (fk=23), data ke-24 pada nilai 70 (fk=27). Q3 = 60 + 0,25(70−60) = 60 + 2,5 = 62,5

Soal 8:

Data nilai ulangan 24 siswa:

Nilai 55 60 65 70 75 80
Frekuensi 2 4 6 5 4 3

Tentukan IQR (Jangkauan Interkuartil) = Q3 − Q1.

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 24. Posisi Q1 = ¼(25) = 6,25; Posisi Q3 = ¾(25) = 18,75

Nilai 55 60 65 70 75 80
fk 2 6 12 17 21 24

Q1: Posisi 6,25 → data ke-6 pada nilai 60 (fk=6), data ke-7 pada nilai 65 (fk=12). Q1 = 60 + 0,25(65−60) = 60 + 1,25 = 61,25

Q3: Posisi 18,75 → data ke-18 pada nilai 75 (fk=21 mencakup data ke-18 s.d. ke-21), data ke-19 juga pada nilai 75. Q3 = 75

IQR = Q3 − Q1 = 75 − 61,25 = 13,75

Soal 9:

Data berat badan (kg) 15 anak:

Berat 35 38 40 42 45
Frekuensi 1 3 5 4 2

Tentukan Q1, Q2, Q3.

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 15. Posisi Q1 = ¼(16) = 4; Q2 = ½(16) = 8; Q3 = ¾(16) = 12

Berat 35 38 40 42 45
fk 1 4 9 13 15

Q1: Posisi 4 (bulat) → data ke-4 pada nilai 38 (fk=4). Q1 = 38

Q2: Posisi 8 (bulat) → data ke-8 pada nilai 40 (fk=9 mencakup data ke-5 s.d. ke-9). Q2 = 40

Q3: Posisi 12 (bulat) → data ke-12 pada nilai 42 (fk=13 mencakup data ke-10 s.d. ke-13). Q3 = 42

Soal 10:

Data jumlah gol per pertandingan:

Gol 0 1 2 3 4 5
Frekuensi 2 5 8 6 3 1

Tentukan Q2 dan tentukan apakah nilai 4 gol termasuk di atas Q3.

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 2+5+8+6+3+1 = 25

Posisi Q2 = ½(26) = 13; Posisi Q3 = ¾(26) = 19,5

Gol 0 1 2 3 4 5
fk 2 7 15 21 24 25

Q2: Posisi 13 (bulat) → data ke-13 pada nilai 2 (fk=15). Q2 = 2

Q3: Posisi 19,5 → data ke-19 pada nilai 3 (fk=21), data ke-20 pada nilai 3. Q3 = 3 + 0,5(3−3) = 3

Nilai 4 gol > Q3 = 3, jadi Ya, 4 gol termasuk di atas Q3.

SULIT Contoh Soal Sulit

Soal 11:

Data nilai ujian 40 siswa:

Nilai 45 50 55 60 65 70 75 80
f 1 3 5 8 10 7 4 2

Tentukan Q1, Q2, Q3 dan IQR. Tentukan batas outlier bawah dan atas.

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 40. Posisi Q1 = ¼(41) = 10,25; Q2 = ½(41) = 20,5; Q3 = ¾(41) = 30,75

Nilai 45 50 55 60 65 70 75 80
fk 1 4 9 17 27 34 38 40

Q1: Posisi 10,25 → data ke-10 pada nilai 60 (fk=17 mencakup data ke-10 s.d. ke-17). Data ke-11 juga pada 60. Q1 = 60 + 0,25(60−60) = 60

Tunggu, mari cek ulang. Data ke-9 pada nilai 55 (fk=9), data ke-10 pada nilai 60 (fk=17 dimulai dari data ke-10).

Posisi 10,25: data ke-10 = 60, data ke-11 = 60. Q1 = 60 + 0,25(60−60) = 60

Hmm, sebenarnya perlu lebih teliti. fk=9 artinya data ke-1 s.d ke-9 sudah tercakup sampai nilai 55. Data ke-10 mulai nilai 60.

Q1 = 60 (karena data ke-10 dan ke-11 sama-sama bernilai 60).

Tapi posisi 10,25: kita interpolasi antara data ke-10 dan ke-11. Keduanya bernilai 60, jadi Q1 = 60.

Q2: Posisi 20,5 → data ke-20 dan ke-21 berada pada nilai 65 (fk=27 mencakup data ke-18 s.d. ke-27). Q2 = 65

Q3: Posisi 30,75 → data ke-30 pada nilai 70 (fk=34 mencakup data ke-28 s.d. ke-34), data ke-31 juga pada 70. Q3 = 70

IQR = 70 − 60 = 10

Batas outlier bawah = Q1 − 1,5 × IQR = 60 − 15 = 45

Batas outlier atas = Q3 + 1,5 × IQR = 70 + 15 = 85

Nilai 45 tepat di batas bawah (bukan outlier jika menggunakan batas ketat <), dan tidak ada nilai > 85, jadi tidak ada outlier.

Soal 12:

Diketahui Q1 dari data berbobot berikut adalah 14. Tentukan nilai a.

Nilai 10 14 18 22
f 2 a 5 3

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 2 + a + 5 + 3 = 10 + a

Posisi Q1 = ¼(n+1) = ¼(11+a)

fk: Nilai 10→fk=2; Nilai 14→fk=2+a; Nilai 18→fk=7+a; Nilai 22→fk=10+a

Agar Q1 = 14, posisi Q1 harus jatuh pada kelompok nilai 14, artinya:

2 < ¼(11+a) ≤ 2+a

Dari 2 < ¼(11+a): 8 < 11+a → a > −3 (selalu memenuhi karena a > 0)

Dari ¼(11+a) ≤ 2+a: 11+a ≤ 8+4a → 3 ≤ 3a → a ≥ 1

Tapi kita juga perlu Q1 tepat = 14 (bukan interpolasi antara 10 dan 14). Ini terjadi jika posisi Q1 jatuh sepenuhnya dalam kelompok nilai 14.

Untuk posisi bulat tepat pada data bernilai 14, atau interpolasi antara dua data yang keduanya bernilai 14:

Posisi Q1 harus > 2 dan ≤ 2+a, DAN jika posisi desimal, data di atas dan bawahnya sama-sama 14.

Misal a = 4: n = 14, posisi Q1 = ¼(15) = 3,75. fk: 2, 6, 11, 14. Data ke-3 dan ke-4 keduanya bernilai 14. Q1 = 14 ✓

Misal a = 3: n = 13, posisi Q1 = ¼(14) = 3,5. fk: 2, 5, 10, 13. Data ke-3 dan ke-4 pada nilai 14. Q1 = 14 ✓

Misal a = 2: n = 12, posisi Q1 = ¼(13) = 3,25. fk: 2, 4, 9, 12. Data ke-3 pada nilai 14, data ke-4 pada nilai 14. Q1 = 14 ✓

Misal a = 1: n = 11, posisi Q1 = ¼(12) = 3. fk: 2, 3, 8, 11. Data ke-3 pada nilai 14. Q1 = 14 ✓

Jadi a ≥ 1. Jika soal menginginkan satu jawaban pasti, biasanya ada syarat tambahan. Dengan konteks soal sekolah, jawaban yang paling umum: a = 4 (karena menghasilkan frekuensi yang wajar).

Soal 13:

Data waktu tempuh (menit) 35 pelari:

Waktu 20 22 25 27 30 33 35
f 2 4 6 8 7 5 3

Tentukan Q1, Q2, Q3 dan tentukan persentil ke-90 (P90).

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 35. Posisi Q1 = ¼(36) = 9; Q2 = ½(36) = 18; Q3 = ¾(36) = 27

Posisi P90 = 90/100 × (35+1) = 32,4

Waktu 20 22 25 27 30 33 35
fk 2 6 12 20 27 32 35

Q1: Posisi 9 (bulat) → data ke-9 pada nilai 25 (fk=12 mencakup data ke-7 s.d. ke-12). Q1 = 25

Q2: Posisi 18 (bulat) → data ke-18 pada nilai 27 (fk=20 mencakup data ke-13 s.d. ke-20). Q2 = 27

Q3: Posisi 27 (bulat) → data ke-27 pada nilai 30 (fk=27 mencakup data ke-21 s.d. ke-27). Q3 = 30

P90: Posisi 32,4 → data ke-32 pada nilai 33 (fk=32 mencakup data ke-28 s.d. ke-32), data ke-33 pada nilai 35 (fk=35). P90 = 33 + 0,4(35−33) = 33 + 0,8 = 33,8

Soal 14:

Diketahui data berikut memiliki Q3 − Q1 = 10. Tentukan nilai b.

Nilai 20 25 30 35 40
f 2 4 b 5 3

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 2+4+b+5+3 = 14+b

Posisi Q1 = ¼(15+b); Posisi Q3 = ¾(15+b)

fk: 20→2; 25→6; 30→6+b; 35→11+b; 40→14+b

Coba b = 6: n = 20, Q1 pos = ¼(21) = 5,25; Q3 pos = ¾(21) = 15,75

fk: 2, 6, 12, 17, 20

Q1: pos 5,25 → data ke-5 pada nilai 25 (fk=6), data ke-6 pada nilai 25. Q1 = 25

Q3: pos 15,75 → data ke-15 pada nilai 35 (fk=17 mencakup data ke-13 s.d. ke-17), data ke-16 pada nilai 35. Q3 = 35

IQR = 35 − 25 = 10 ✓

b = 6

Soal 15:

Dari data berbobot berikut, tentukan nilai x jika diketahui Q2 = 50.

Nilai 30 40 50 60 70
f 3 x 7 5 2

📖 Klik untuk melihat pembahasan

n = 3 + x + 7 + 5 + 2 = 17 + x

Posisi Q2 = ½(18+x)

fk: 30→3; 40→3+x; 50→10+x; 60→15+x; 70→17+x

Agar Q2 = 50, posisi Q2 harus jatuh pada kelompok nilai 50:

3+x < ½(18+x) ≤ 10+x

Dari 3+x < ½(18+x): 6+2x < 18+x → x < 12

Dari ½(18+x) ≤ 10+x: 18+x ≤ 20+2x → −2 ≤ x (selalu memenuhi)

Juga posisi harus tepat memberi nilai 50 (bukan interpolasi ke 40 atau 60).

Jika posisi desimal dan data ke-⌊pos⌋ serta data ke-⌈pos⌉ keduanya bernilai 50, hasilnya 50.

Syarat: posisi Q2 > 3+x → data sebelumnya sudah lewat kelompok 40.

Dan posisi Q2 + 1 ≤ 10+x → data berikutnya masih dalam kelompok 50.

Coba x = 4: n = 21, pos Q2 = ½(22) = 11. fk: 3, 7, 14, 19, 21. Data ke-11 pada nilai 50 (fk=14, data ke-8 s.d. ke-14). Q2 = 50 ✓

Coba x = 5: n = 22, pos Q2 = ½(23) = 11,5. fk: 3, 8, 15, 20, 22. Data ke-11 dan ke-12 pada nilai 50. Q2 = 50 ✓

Coba x = 8: n = 25, pos Q2 = ½(26) = 13. fk: 3, 11, 18, 23, 25. Data ke-13 pada nilai 50 (fk=18). Q2 = 50 ✓

Coba x = 10: n = 27, pos Q2 = ½(28) = 14. fk: 3, 13, 20, 25, 27. Data ke-14 pada nilai 50 (fk=20). Q2 = 50 ✓

Coba x = 11: n = 28, pos Q2 = ½(29) = 14,5. fk: 3, 14, 21, 26, 28. Data ke-14 pada nilai 40 (fk=14, tepat di batas!), data ke-15 pada nilai 50. Q2 = 40 + 0,5(50−40) = 45 ≠ 50 ✗

Jadi syarat: x < 11, atau lebih tepatnya 3+x < ½(18+x) → x < 12 DAN posisi harus jatuh dalam kelompok 50.

Jika soal menginginkan satu jawaban bilangan bulat terkecil yang memenuhi: x = 4 (jawaban minimal), atau jika konteks soal lain, 1 ≤ x ≤ 10.

📝 Latihan Soal

MUDAH

1. Tentukan Q1, Q2, Q3 dari data berikut:

Nilai 2 4 6 8
f 3 5 4 3

2. Tentukan median (Q2) dari data:

Nilai 10 15 20
f 4 6 2

3. Tentukan Q3 dari data:

Nilai 1 3 5 7 9
f 2 2 3 2 1

4. Tentukan Q1 dari data:

Nilai 50 60 70 80
f 2 6 5 3

5. Tentukan Q1, Q2, Q3 dari data:

Nilai 100 200 300
f 5 5 5

SEDANG

6. Tentukan IQR dari data:

Nilai 15 20 25 30 35 40
f 1 4 7 8 5 3

7. Dari data berikut, tentukan Q1, Q2, Q3:

Nilai 45 50 55 60 65 70 75
f 2 3 6 9 7 4 1

8. Data tinggi badan (cm) 28 siswa:

Tinggi 150 155 160 165 170
f 3 6 9 7 3

Tentukan Q1 dan Q3, serta tentukan apakah ada outlier.

9. Tentukan Q2 dan P75 (persentil ke-75) dari:

Nilai 5 8 11 14 17 20
f 2 5 6 8 4 1

10. Data jam belajar per minggu dari 22 mahasiswa:

Jam 3 5 7 9 11 13
f 1 4 6 5 4 2

Tentukan Q1, Q2, Q3 dan simpangan kuartil = ½(Q3 − Q1).

SULIT

11. Diketahui data berbobot memiliki Q1 = 25. Tentukan nilai p.

Nilai 20 25 30 35
f 3 p 6 4

12. Data berikut memiliki IQR = 15. Tentukan nilai m.

Nilai 10 15 20 25 30 35
f 2 3 m 7 4 2

13. Data skor 50 peserta tes:

Skor 60 65 70 75 80 85 90 95
f 2 4 7 12 11 8 4 2

Tentukan Q1, Q2, Q3, IQR, batas outlier, dan persentil ke-80.

14. Jika Q2 dari data berikut bernilai antara 44 dan 45 (44 < Q2 < 45), tentukan semua kemungkinan nilai k (bilangan bulat positif).

Nilai 40 44 45 50
f 3 k 5 4

15. Dua kelompok data berbobot digabung menjadi satu. Tentukan Q1, Q2, Q3 data gabungan.

Kelompok A:

Nilai 10 20 30
f 4 6 5

Kelompok B:

Nilai 20 30 40 50
f 3 4 5 3

Materi Statistika — Kuartil Data Tunggal Berbobot

Selamat belajar! 📚

By admin

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

You cannot copy content of this page