Statistique
Page d'exercices complets
📝 Partie 1 : notions de base
Question 1 : classifie chaque variable (qualitative / quantitative discrète / quantitative continue) :
- Nombre d'accidents de la route par an
- Couleur du véhicule
- Poids du bébé à la naissance
- Nombre de pièces de l'appartement
- Note sur une échelle de 1 à 5
Solution :
- Quantitative discrète - on compte les accidents (nombres entiers)
- Qualitative - catégories, on ne peut pas calculer la moyenne
- Quantitative continue - on mesure le poids (peut être n'importe quel nombre)
- Quantitative discrète - on compte les pièces
- Quantitative discrète - seulement les valeurs entières 1, 2, 3, 4, 5
📊 Partie 2 : tableau de fréquences
Question 2 : on donne les notes de 25 élèves :
60, 75, 80, 75, 90, 60, 85, 75, 80, 90, 75, 85, 60, 80, 75, 90, 85, 75, 80, 60, 85, 75, 90, 80, 75
- Construire le tableau de fréquences (y compris fréquences relatives et cumulées)
- Combien d'élèves ont obtenu 80 ou plus ?
- Quel pourcentage a obtenu moins de 85 ?
Solution :
a. Tableau de fréquences :
| Note (x) | f | f/n | F | F/n |
|---|---|---|---|---|
| 60 | 4 | 0.16 | 4 | 0.16 |
| 75 | 8 | 0.32 | 12 | 0.48 |
| 80 | 5 | 0.20 | 17 | 0.68 |
| 85 | 4 | 0.16 | 21 | 0.84 |
| 90 | 4 | 0.16 | 25 | 1.00 |
| Total | 25 | 1.00 |
b. 80 ou plus : f(80) + f(85) + f(90) = 5 + 4 + 4 = 13 élèves
c. Moins de 85 : F(80) = 17, pourcentage = 17/25 = 68 %
📊 Partie 3 : mesures de tendance centrale
Question 3 : à partir du tableau de la question 2, calcule :
- la moyenne
- la médiane
- le mode
Solution :
a. Moyenne :
\(\sum xf = 60 \times 4 + 75 \times 8 + 80 \times 5 + 85 \times 4 + 90 \times 4\)
\(= 240 + 600 + 400 + 340 + 360 = 1940\)
\(\bar{x} = \frac{1940}{25} = 77.6\)
b. Médiane :
n = 25 (impair) → position de la médiane = (25+1)/2 = 13
F = 12 ne la contient pas encore, F = 17 la contient déjà → médiane = 80
c. Mode :
La valeur avec la plus grande fréquence (f = 8) → mode = 75
📊 Partie 4 : données groupées
Question 4 : on donne le tableau des tailles de 50 élèves :
| Taille (cm) | Fréquence |
|---|---|
| 150-159 | 5 |
| 160-169 | 12 |
| 170-179 | 18 |
| 180-189 | 10 |
| 190-199 | 5 |
- Calculer la moyenne
- Trouver la médiane
- Quelle est la classe modale ?
Solution :
| Classe | Centre (xᵢ) | f | xᵢ·f | F |
|---|---|---|---|---|
| 150-159 | 154.5 | 5 | 772.5 | 5 |
| 160-169 | 164.5 | 12 | 1974 | 17 |
| 170-179 | 174.5 | 18 | 3141 | 35 |
| 180-189 | 184.5 | 10 | 1845 | 45 |
| 190-199 | 194.5 | 5 | 972.5 | 50 |
| Total | 50 | 8705 | ||
a. Moyenne : \(\bar{x} = \frac{8705}{50} = 174.1\) cm
b. Médiane :
Position = n/2 = 25, classe médiane : 170-179
\(Me = 169.5 + \frac{25 - 17}{18} \times 10 = 169.5 + 4.44 = 173.94\) cm
c. Classe modale : 170-179 (f = 18, la plus élevée)
📊 Partie 5 : mesures de dispersion
Question 5 : données : 4, 7, 8, 10, 11
- Calculer l'étendue
- Calculer la variance
- Calculer l'écart-type
Solution :
Moyenne : \(\bar{x} = \frac{4+7+8+10+11}{5} = \frac{40}{5} = 8\)
a. Étendue : R = 11 - 4 = 7
| x | x - x̄ | (x - x̄)² |
|---|---|---|
| 4 | -4 | 16 |
| 7 | -1 | 1 |
| 8 | 0 | 0 |
| 10 | 2 | 4 |
| 11 | 3 | 9 |
| Somme | 30 | |
b. Variance : \(S^2 = \frac{30}{5} = 6\)
c. Écart-type : \(S = \sqrt{6} \approx 2.45\)
Question 6 : si on ajoute 10 à chaque donnée de la question 5 :
- Quelle sera la nouvelle moyenne ?
- Quel sera le nouvel écart-type ?
Solution :
a. Nouvelle moyenne = 8 + 10 = 18
b. L'écart-type ne change pas = 2.45
(ajouter une constante ne change pas la dispersion)
📊 Partie 6 : quartiles
Question 7 : on donne 12 notes (ordonnées) :
45, 52, 58, 63, 67, 72, 75, 80, 84, 88, 92, 98
- Trouver Q₁, Q₂, Q₃
- Calculer l'IQR
- La note 25 est-elle aberrante ?
Solution :
n = 12
a.
Q₁ : position = (12+1)/4 = 3.25 → entre les positions 3 et 4
Q₁ = 58 + 0.25 × (63-58) = 58 + 1.25 = 59.25
Q₂ : position = (12+1)/2 = 6.5 → entre les positions 6 et 7
Q₂ = (72 + 75)/2 = 73.5
Q₃ : position = 3(12+1)/4 = 9.75 → entre les positions 9 et 10
Q₃ = 84 + 0.75 × (88-84) = 84 + 3 = 87
b. IQR = Q₃ - Q₁ = 87 - 59.25 = 27.75
c. Vérification de valeur aberrante :
Borne inférieure = Q₁ - 1.5 × IQR = 59.25 - 41.625 = 17.625
25 > 17.625 → pas aberrante
📚 Exercices d'entraînement
- Données : 12, 15, 18, 20, 25. Calcule la moyenne, la variance et l'écart-type.
- Dans un tableau de fréquences : x = 1, 2, 3, 4 et f = 5, 8, 4, 3. Trouve la moyenne et la médiane.
- Donné : moyenne = 50, écart-type = 8. Chaque donnée est multipliée par 3. Quels sont la nouvelle moyenne et le nouvel écart-type ?
- 11 données ordonnées. Q₁ en position ____, Q₃ en position ____.
Réponses :
- Moyenne = 18, variance = 20, écart-type ≈ 4.47
- Moyenne = 2.25, médiane = 2
- Moyenne = 150, écart-type = 24
- Q₁ en position 3, Q₃ en position 9
📝 Formules importantes
\(\bar{x} = \frac{\sum x_i f_i}{n}\)
\(S^2 = \frac{\sum (x_i - \bar{x})^2}{n}\) | \(S = \sqrt{S^2}\)
IQR = Q₃ - Q₁