Première C · Leçon 8
Statistique descriptive
Exercices corrigés
QCM — Étendue, variance, écart-type
Exercice 1 — QCM (chaque question : une seule bonne réponse parmi a, b, c, d)
1) Pour la série constante $4,4,4,4$, la variance vaut :
a) $0$ b) $4$ c) $16$ d) $1$
2) L'étendue d'une série statistique est définie par :
a) $x_{\max}-x_{\min}$ b) la moyenne des écarts à la moyenne c) la somme des carrés des écarts d) le carré de l'écart-type
3) La formule simplifiée de la variance est :
a) $\dfrac1n\sum x_i^2-\bar x^2$ b) $\dfrac1n\sum x_i^2+\bar x^2$ c) $\dfrac1n\sum(x_i-\bar x)$ d) $\bar x^2-\dfrac1n\sum x_i^2$
4) Pour la série $3,5,7,9,11$, la moyenne $\bar x$ vaut :
a) $7$ b) $5$ c) $6$ d) $8$
QCM — Effectif, mode, moyenne, médiane
Exercice 1 — QCM (chaque question : une seule bonne réponse parmi a, b, c, d)
Une coopérative a relevé l'âge de $20$ de ses membres :
\[ \begin{array}{c|ccccc} \text{Âge} & 20 & 25 & 30 & 35 & 40 \\ \hline \text{Effectif} & 2 & 5 & 8 & 3 & 2 \end{array} \]1) L'effectif total de cette série est :
a) $20$ b) $5$ c) $150$ d) $8$
2) Le mode de cette série est :
a) $30$ b) $8$ c) $35$ d) $20$
3) La moyenne de cette série vaut (arrondie) :
a) $29{,}5$ b) $30$ c) $28$ d) $32$
4) La médiane de cette série est :
a) $30$ b) $29{,}5$ c) $25$ d) $27{,}5$
Situation d'intégration — Comparaison de deux classes, lycée
Exercice 2 — Situation d'intégration
Deux classes de Première C d'un même lycée ont composé le même devoir de mathématiques. Notes de la classe A (sur 5 élèves) : $8,\ 10,\ 10,\ 12,\ 10$. Notes de la classe B (sur 5 élèves) : $4,\ 8,\ 10,\ 12,\ 16$.
Consigne :
1) Vérifier que les deux classes ont la même moyenne.
2) Calculer la variance de chaque classe à l'aide de la formule simplifiée.
3) Le proviseur veut savoir quelle classe est la plus homogène (la moins dispersée), pour décider laquelle nécessite un soutien ciblé. Répondre à sa question en justifiant.
Voir le corrigé
- Classe A : $\bar x_A=\dfrac{8+10+10+12+10}{5}=\dfrac{50}{5}=10$. Classe B : $\bar x_B=\dfrac{4+8+10+12+16}{5}=\dfrac{50}{5}=10$. Même moyenne : $10$.
- Classe A : $\dfrac1n\sum x_i^2=\dfrac{64+100+100+144+100}{5}=\dfrac{508}{5}=101{,}6$, donc $V_A=101{,}6-100=1{,}6$. Classe B : $\dfrac1n\sum x_i^2=\dfrac{16+64+100+144+256}{5}=\dfrac{580}{5}=116$, donc $V_B=116-100=16$.
- $V_A=1{,}6\ll V_B=16$ : la classe A est nettement plus homogène (moins dispersée) que la classe B, malgré une moyenne identique. C'est la classe B qui nécessiterait un soutien ciblé (ses résultats sont beaucoup plus étalés autour de la moyenne).
Situation d'intégration — Rendements de mil au Sahel
Exercice 2 — Situation d'intégration
Le président d'une association de producteurs de mil dans la région du Sahel a relevé les rendements (en kg par are) de $15$ parcelles pilotes : $40, 45, 45, 50, 50, 50, 55, 55, 55, 55, 60, 60, 65, 70, 75$.
Consigne : 1) Construire le tableau des effectifs et l'effectif cumulé croissant. 2) Calculer le rendement moyen des $15$ parcelles. 3) Déterminer la médiane de cette série. 4) Le président qualifie de "bon rendement" toute parcelle au-dessus de la moyenne. Combien de parcelles sont dans ce cas ?
Exercice supplémentaire — Vaccinations
Exercice supplémentaire. Un vétérinaire relève le nombre de vaccins administrés par jour sur $20$ jours : $3$ jours à $2$ vaccins, $5$ jours à $4$ vaccins, $8$ jours à $5$ vaccins, $4$ jours à $8$ vaccins.
1) Vérifier que l'effectif total est bien $20$.
2) Calculer la moyenne.
3) Déterminer la médiane de cette série.
Problème — Comparaison de deux séries à moyenne identique
Partie A. Une série statistique de 6 valeurs a pour moyenne $12$ et pour variance $9$.
1) Quel est l'écart-type de cette série ?
2) En utilisant la formule simplifiée de la variance, calculer $\sum x_i^2$ pour cette série.
Partie B. On considère une deuxième série de 6 notes : $6,\ 9,\ 12,\ 12,\ 15,\ 18$.
3) Calculer la moyenne et la variance de cette deuxième série à l'aide de la formule simplifiée.
4) Les deux séries ont-elles la même dispersion ? Laquelle est la plus dispersée ?
Problème — Notes d'une interrogation
Problème. Un enseignant de mathématiques d'un lycée a noté sur $20$ les résultats de $22$ élèves à une interrogation : $6, 8, 8, 9, 10, 10, 10, 11, 12, 12, 12, 12, 13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 17, 18, 19$.
Partie A.
1) Quel est le mode de cette série ?
2) Calculer la moyenne de la classe (arrondir au dixième).
Partie B.
3) Déterminer la médiane de cette série ($22$ valeurs : moyenne des $11^e$ et $12^e$ valeurs triées).
4) L'enseignant attribue une mention "Très bien" aux notes strictement supérieures à $15$. Combien d'élèves l'obtiennent, et quel pourcentage de la classe cela représente-t-il (arrondi à l'entier) ?
Voir le corrigé
- Mode $=12$ (effectif $4$, le plus grand).
- Somme $=6+16+9+30+11+48+26+28+30+16+17+18+19=274$. Moyenne $=274/22\approx12{,}5$.
- Effectifs cumulés : $\ldots$, jusqu'à $11$ : $8$ ; jusqu'à $12$ : $12$. Les $11^e$ et $12^e$ valeurs sont toutes deux dans le groupe $12$ : médiane $=(12+12)/2=12$.
- Notes $>15$ : $16, 17, 18, 19$ soit $4$ élèves. Pourcentage $=4/22\times100\approx18\%$.
Entraînement illimité
Un nouvel exercice à chaque essai, avec de nouvelles valeurs et son corrigé.
