🇨🇩 Statistique

Organisation des données et paramètres de position

⏱ 30 minProgramme officiel : CD-H1-STA-01

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🎯 Dans cette leçon, tu vas apprendre à

  • Organiser et représenter des données ; calculer mode, médiane et moyenne.

La leçon

Introduction

Une enseignante de Kananga vient de corriger une interrogation : elle veut savoir quelle note revient le plus souvent, quelle note partage la classe en deux et quelle est la note moyenne. Pour répondre, il faut d’abord organiser les données dans un tableau ou un diagramme, puis calculer des paramètres de position : le mode, la médiane et la moyenne. C’est ce que tu apprends dans cette leçon.

Explication

Organiser les données

  • La population est l’ensemble étudié ; chaque élément est un individu. Le caractère (ou variable) est ce qu’on observe : qualitatif (couleur, moyen de transport) ou quantitatif (note, taille), discret ou continu.
  • L’effectif nin_i d’une valeur xix_i est le nombre d’individus qui la présentent ; l’effectif total est N=∑niN=\sum n_i.
  • La fréquence de xix_i est fi=niNf_i=\dfrac{n_i}{N} (souvent en %) ; la somme des fréquences vaut 11 (ou 100 %100\ \%).
  • L’effectif cumulé croissant d’une valeur est la somme des effectifs des valeurs inférieures ou égales.
  • Diagrammes : en bâtons (caractère discret), circulaire (l’angle d’un secteur vaut fi×360∘f_i\times360^\circ), histogramme (données groupées en classes).

Explication

Paramètres de position

  • Le mode est la valeur de plus grand effectif (il peut y en avoir plusieurs).
  • La médiane MeMe partage la série ordonnée en deux groupes de même effectif.
  • Si NN est impair, c’est la valeur de rang N+12\dfrac{N+1}2.
  • Si NN est pair, c’est la moyenne des valeurs de rangs N2\dfrac N2 et N2+1\dfrac N2+1.
  • Avec un tableau, on repère ces rangs grâce aux effectifs cumulés.
  • La moyenne arithmétique est xˉ=x1+x2+⋯+xNN\bar x=\dfrac{x_1+x_2+\dots+x_N}{N} ; avec des effectifs, c’est la moyenne pondérée xˉ=∑nixiN\bar x=\dfrac{\sum n_ix_i}{N}.

Exemple résolu

Problème : Voici les notes sur 10 de 20 élèves de Kananga. Calcule les fréquences, l’angle du secteur de la note 6 dans un diagramme circulaire, et donne le mode.

Note xix_i456789
Effectif nin_i235442

Étape 1 : N=2+3+5+4+4+2=20N=2+3+5+4+4+2=20.

Étape 2 : Fréquences : 220=10 %\dfrac2{20}=10\ \% ; 15 %15\ \% ; 25 %25\ \% ; 20 %20\ \% ; 20 %20\ \% ; 10 %10\ \% (total 100 %100\ \%).

Étape 3 : Angle pour la note 6 : 0,25×360∘=90∘0{,}25\times360^\circ=90^\circ.

Réponse : le mode est 66 (effectif 55) ; son secteur mesure 90∘90^\circ.

Exemple résolu

Problème : Avec le même tableau, calcule la moyenne et la médiane.

Étape 1 : ∑nixi=2×4+3×5+5×6+4×7+4×8+2×9=8+15+30+28+32+18=131\sum n_ix_i=2\times4+3\times5+5\times6+4\times7+4\times8+2\times9=8+15+30+28+32+18=131.

Étape 2 : xˉ=13120=6,55\bar x=\dfrac{131}{20}=6{,}55.

Étape 3 : Effectifs cumulés : 22 ; 55 ; 1010 ; 1414 ; 1818 ; 2020. Comme N=20N=20 est pair, on cherche les valeurs de rangs 1010 et 1111.

Étape 4 : Le rang 1010 correspond à la note 66 (cumul 1010) et le rang 1111 à la note 77.

Réponse : xˉ=6,55\bar x=6{,}55 et Me=6+72=6,5Me=\dfrac{6+7}2=6{,}5.

Exemple résolu

Problème : Pendant 7 jours, Furaha a vendu chaque jour ce nombre de beignets : 35, 42, 28, 50, 42, 39, 44. Donne le mode, la médiane et la moyenne.

Étape 1 : Série ordonnée : 28, 35, 39, 42, 42, 44, 50.

Étape 2 : Mode : 4242 (deux fois).

Étape 3 : N=7N=7 est impair : la médiane est la valeur de rang 44, soit 4242.

Étape 4 : Somme : 28+35+39+42+42+44+50=28028+35+39+42+42+44+50=280, donc xˉ=2807=40\bar x=\dfrac{280}7=40.

Réponse : mode 4242, médiane 4242, moyenne 4040 beignets par jour.

Attention

Attention : Avant de chercher la médiane, range toujours les valeurs dans l’ordre croissant : la valeur du milieu de la liste non ordonnée n’a aucun sens. Pour une moyenne avec un tableau, multiplie chaque valeur par son effectif : la moyenne des valeurs distinctes 4+5+6+7+8+96=6,5\dfrac{4+5+6+7+8+9}6=6{,}5 n’est pas la moyenne de la classe (6,556{,}55).

À retenir

  • Effectif nin_i, fréquence fi=niNf_i=\dfrac{n_i}N, effectifs cumulés ; angle d’un secteur =fi×360∘=f_i\times360^\circ.
  • Mode : valeur la plus fréquente.
  • Médiane : valeur du milieu de la série ordonnée (rang N+12\dfrac{N+1}2, ou moyenne des rangs N2\dfrac N2 et N2+1\dfrac N2+1).
  • Moyenne pondérée : xˉ=∑nixiN\bar x=\dfrac{\sum n_ix_i}{N}.

✍️ Exercices

Réponds à un exercice à la fois. Ta réponse est corrigée aussitôt, avec une explication.

Exercice 1 sur 8

★ Facile

Calcule la moyenne de la série 1212 ; 1515 ; 99 ; 1414.

Tu peux utiliser la virgule ou le point décimal (2,5 ou 2.5).