Math Atlas

자료 정리와 그래프Organizing & Graphing Data

Pre-AlgebraPre-Algebra · 9. 자료와 그래프, 평균9. Data, Graphs & Averages

학습 목표
  • 원자료를 표로 정리하고, 표를 그래프로 옮길 수 있다.
  • 막대·꺾은선·원그래프를 읽고, 질문에 맞는 그래프를 고를 수 있다.
  • 원그래프의 조각을 백분율 ↔ 중심각으로 오갈 수 있다(1%=3.6°1\% = 3.6°).
  • 축을 자르거나 그림 크기를 키운 그래프가 왜 과장으로 보이는지 판별할 수 있다.

자료는 질문에 답하려고 정리한다

반 학생들이 좋아하는 계절을 한 명씩 적으면 "여름, 겨울, 여름, 봄, …" — 서른 개의 낱말 더미다. 이대로는 "무엇이 제일 인기인가"에 답하기 어렵다. 세어서 표로 만들면 답이 나온다: 항목마다 몇 명인지 적은 표(도수의 표)가 자료 정리의 출발점이다.

표에서 한 걸음 더 가면 그래프다 — 수를 길이·기울기·조각으로 바꿔 눈이 즉시 비교하게 만드는 장치. 대표 선수 셋을 차례로 보자.

막대그래프: 항목끼리 비교

항목별 양을 막대의 길이로 나타낸다. 어느 것이 많고 적은지, 몇 배쯤 되는지가 한눈에 보인다:

2 4 6 8 10 A 8 B 5 C 6 D 3
항목 A~D의 개수를 막대 길이로 — 눈금을 읽으면 값이 복원된다.

읽는 법은 눈금 대조가 전부다. 그릴 때의 원칙 하나 — 막대의 폭은 모두 같게, 간격도 같게. 비교를 맡은 것은 오직 길이여야 하기 때문이다.

꺾은선그래프: 흐름을 보기

시간에 따른 변화가 궁금하면 점을 찍고 이어라. 선의 기울어짐이 변화의 방향과 빠르기를 보여 준다:

3 6 9 12 1 3 2 5 3 9 4 7 5 12
시각 1~5의 값 — 선이 가파를수록 빠르게 변한 구간이다.

규칙과 그래프 차시의 감각 그대로다 — 오르는 구간, 내리는 구간, 가장 가파른 구간(가장 급한 변화)이 선의 모양에서 바로 읽힌다. 막대는 "종류끼리 비교", 꺾은선은 "하나의 흐름" — 질문이 그래프를 고른다.

원그래프: 전체 속의 비율

전체에서 각 부분이 차지하는 비율을 보여 줄 때는 원을 조각낸다. 조각의 중심각이 비율에 정비례하므로, 백분율 단원과 각 단원이 여기서 합류한다:

중심각=360°×백분율100,즉 1%=3.6°.\text{중심각} = 360° \times \frac{\text{백분율}}{100}, \qquad \text{즉 } 1\% = 3.6°.

50% 25% 15% 10% 50% → 180° 1% → 3.6°
50%는 반원(180°), 25%는 사분원(90°) — 1%마다 3.6°.

거꾸로 각도에서 백분율을 복원할 수도 있다: 72°72°짜리 조각은 72360=20%\frac{72}{360} = 20\%다.

예제 1 · 표에서 원그래프로

학생 4040명의 등교 방법이 도보 1818명, 버스 1212명, 자전거 1010명이다. 각 항목의 백분율과 중심각을 구하여라.

풀이. 백분율: 도보 1840=45%\frac{18}{40} = 45\%, 버스 1240=30%\frac{12}{40} = 30\%, 자전거 1040=25%\frac{10}{40} = 25\%.

중심각: 45×3.6=162°45 \times 3.6 = 162°, 30×3.6=108°30 \times 3.6 = 108°, 25×3.6=90°25 \times 3.6 = 90°.

검산 두 겹: 백분율 합 45+30+25=10045 + 30 + 25 = 100 ✓, 중심각 합 162+108+90=360°162 + 108 + 90 = 360° ✓ — 원그래프는 합계가 스스로 검산이 된다.

속지 않는 눈: 그래프의 왜곡

그래프는 강력한 만큼 오해도 강력하게 만든다. 대표 수법 둘을 알아 두자.

축 자르기. 같은 자료 60607575를 두 가지로 그렸다:

0 60 75 55 60 75
왼쪽(0부터)은 정직한 비교, 오른쪽(55부터)은 차이가 부풀려 보인다.

오른쪽은 세로축을 5555부터 시작해 막대의 보이는 길이552020 — 네 배 차이처럼 보인다. 실제 차이는 756060=25%\frac{75 - 60}{60} = 25\%뿐이다. 세로축의 시작점부터 확인하는 습관이 백신이다.

그림 부풀리기. 양이 22배임을 나타내려고 그림의 가로·세로를 모두 22배로 키우면, 넓이는 22=42^2 = 4배가 되어 눈에는 네 배로 읽힌다 — 피자 문제의 왜곡 버전이다. 길이 하나만 비교를 맡아야 한다는 막대그래프의 원칙이 여기서 다시 빛난다.

Goals
  • Organize raw data into a table, and turn tables into graphs.
  • Read bar, line, and pie graphs, and choose the right graph for the question.
  • Convert pie slices between percentages and central angles (1%=3.6°1\% = 3.6°).
  • Spot why truncated axes and inflated pictures make graphs exaggerate.

Data gets organized to answer questions

Ask a class to name their favorite season and you get "summer, winter, summer, spring, …" — a pile of thirty words. As a pile, it can barely answer "which is most popular?" Count it into a table — how many for each option — and the answer falls out. A frequency table is where data organization begins.

One step past the table is the graph — a device that converts numbers into lengths, slopes, and slices so the eye can compare instantly. Three champions, in turn.

Bar graphs: comparing categories

Each category's amount becomes a bar's length. Which is biggest, which smallest, and roughly by what factor — all visible at a glance:

2 4 6 8 10 A 8 B 5 C 6 D 3
Counts for categories A–D as bar lengths — the scale recovers the values.

Reading is just scale-matching. One drawing rule: all bars the same width, evenly spaced — length alone must carry the comparison.

Line graphs: watching a flow

For change over time, plot points and connect them. The line's tilt shows the direction and speed of change:

3 6 9 12 1 3 2 5 3 9 4 7 5 12
Values at times 1–5 — the steeper the segment, the faster the change.

It's the instinct from the patterns-and-graphs lesson: rising stretches, falling stretches, and the steepest stretch (the fastest change) read straight off the shape. Bars compare kinds; lines follow one flow — the question picks the graph.

Pie graphs: shares of a whole

To show what fraction of the whole each part claims, slice a circle. A slice's central angle is proportional to its share — the percent unit and the angle unit merge here:

central angle=360°×percent100,that is, 1%=3.6°.\text{central angle} = 360° \times \frac{\text{percent}}{100}, \qquad \text{that is, } 1\% = 3.6°.

50% 25% 15% 10% 50% → 180° 1% → 3.6°
50% is a semicircle (180°), 25% a quarter (90°) — 3.6° per percent.

It runs backwards too: a 72°72° slice is 72360=20%\frac{72}{360} = 20\%.

Example 1 · From table to pie

Of 4040 students, 1818 walk to school, 1212 ride the bus, and 1010 cycle. Find each percentage and central angle.

Solution. Percentages: walking 1840=45%\frac{18}{40} = 45\%, bus 1240=30%\frac{12}{40} = 30\%, cycling 1040=25%\frac{10}{40} = 25\%.

Angles: 45×3.6=162°45 \times 3.6 = 162°, 30×3.6=108°30 \times 3.6 = 108°, 25×3.6=90°25 \times 3.6 = 90°.

Double check: percentages sum to 100100 ✓ and angles to 360°360° ✓ — a pie graph carries its own verification.

Eyes that can't be fooled: graph distortion

Graphs persuade powerfully — which means they can mislead powerfully. Two classic tricks to know.

Axis truncation. The same data, 6060 and 7575, drawn two ways:

0 60 75 55 60 75
Left (from 0) compares honestly; right (from 55) inflates the difference.

The right panel starts its vertical axis at 5555, so the bars' visible lengths are 55 versus 2020 — an apparent four-fold gap. The real difference is only 756060=25%\frac{75 - 60}{60} = 25\%. The vaccine: check where the vertical axis starts, every time.

Picture inflation. To show "twice as much," an ad doubles a picture's width and height — making its area 22=42^2 = 4 times bigger, which the eye reads as four-fold. The pizza problem, weaponized. The bar-graph rule — length alone carries the comparison — earns its keep again.