Loi normale
Introduction à la loi normale et ses propriétés
📊 Variable discrète vs variable continue
Variable discrète
Entre deux valeurs adjacentes il n'y a pas d'autres valeurs
Exemples : nombre d'enfants, nombre de voitures
1 enfant, 2 enfants, 3 enfants...
Variable continue
Entre deux valeurs il existe une infinité de valeurs possibles
Exemples : taille, poids, température
1,70 m, 1,705 m, 1,7052 m...
🔔 Qu'est-ce que la loi normale ?
La loi normale est la loi la plus connue au monde et décrit de nombreux phénomènes dans la nature et la société.
Aussi appelée : "courbe en cloche" ou "loi gaussienne"
💡 Exemples de phénomènes suivant une loi normale :
- La taille des personnes dans une population
- Le poids des nouveau-nés
- Résultats des examens standardisés (SAT, baccalauréat)
- La température corporelle
- Erreurs de mesure
⭐ Propriétés de la loi normale
1️⃣ Symétrique
La distribution est symétrique par rapport à la moyenne : une image miroir parfaite
2️⃣ Moyenne = médiane = mode
Toutes les mesures de tendance centrale sont au même point : au centre de la distribution
3️⃣ La densité diminue à partir du centre
Plus on est loin de la moyenne, plus la concentration des valeurs diminue
4️⃣ L'aire totale est égale à 100%
L'aire entre la courbe et l'axe x est égale à 1 (ou 100%)
5️⃣ 50% de chaque côté
50% des valeurs au-dessus de la moyenne, 50% en dessous
📐 Les deux paramètres qui définissent une loi normale
Toute loi normale est définie par seulement deux paramètres :
\(\mu\) (ou \(\bar{x}\))
La moyenne
Détermine la position de la distribution sur l'axe x
\(\sigma\) (ou S)
L'écart-type
Détermine la largeur de la cloche (la dispersion)
Plus l'écart-type est grand → plus la cloche est large et basse
Plus l'écart-type est petit → plus la cloche est étroite et haute
🔄 Règle de symétrie
Les aires symétriques par rapport à la moyenne sont égales !
💡 Exemple :
Si la moyenne est 100 :
- L'aire entre 95 et 100 = l'aire entre 100 et 105
- L'aire en dessous de 90 = l'aire au-dessus de 110
📈 L'aire comme probabilité/pourcentage
💡 Relation importante :
Dans une loi normale, l'aire sous la courbe représente :
- Le pourcentage de la population
- La probabilité d'obtenir une certaine valeur
- Fréquence relative
✏️ Exemple :
Si l'aire entre la taille 170 et 180 cm est 0,30 (ou 30%), cela signifie :
- 30% de la population a une taille entre 170 et 180
- La probabilité qu'une personne aléatoire ait cette taille est 0,30
🔢 Conversions :
| Forme | Exemple |
|---|---|
| Décimal | 0.30 |
| Pourcentage | 30% |
| Probabilité | P = 0.30 |
📊 Règle 68-95-99.7 (règle empirique)
| Intervalle | Pourcentage des valeurs |
|---|---|
| \(\mu \pm 1\sigma\) | ≈ 68% |
| \(\mu \pm 2\sigma\) | ≈ 95% |
| \(\mu \pm 3\sigma\) | ≈ 99.7% |
📝 Résumé
Loi normale = courbe en cloche symétrique
Moyenne = médiane = mode (au centre)
Aire = probabilité = pourcentage
Règle 68-95-99.7