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Partie 1 : Statistique et probabilités

Les statistiques montrent-elles un lien entre le nombre de naissances d'enfants ... Quel est le sujet de cette enquête l'activité jugée la plus sensationnelle par les ...




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Partie 1 : Statistique et probabilités

Chapitre 1 : Organiser les données



Qu’est-ce qui vous impressionne le plus : un saut à l’élastique ou un tour en voiture de rallye ?
Les statistiques montrent-elles un lien entre le nombre de naissances d’enfants et la population de cigognes ?
La fonte des glaces menacerait-elle beaucoup de villes de françaises ?

Activités
Extrêmes sensations
Une enquête est menée auprès d’adolescents. On leur pose la question suivante : « A ton avis, quelle activité te permettrait de trouver ta propre extrême sensation ou plutôt de te provoquer une poussée d’adrénaline ? »
Voici les résultats obtenus.


Questions :

Auprès de quelle population est menée cette enquête ? Auprès d’adolescents

Quel est le sujet de cette enquête l’activité jugée la plus sensationnelle par les adolescents
Combien de personnes ont été interrogées ? 4 500
Comment pourrait-on regrouper les réponses pour réaliser une étude statistique de cette enquête ? On pourrait regrouper les activités en catégorie, par exemple : sports de vol, d’eau, escalade, sport automobile
En utilisant les résultats de l’enquête, compléter la 2e et la 3e colonne du tableau.
CatégoriesEffectifFréquence (en %)Angle (en °)Sports de vol1 71038137Sports d’eau9002072Escalade360829Sports automobile1 53034122TOTAL4 500100360












Comment doit-on compléter la 4e colonne du tableau pour présenter les résultats de l’enquête sous forme d’un diagramme à secteur ou d’un « camembert » ?
Pour chaque catégorie, on calcule l’angle en degré correspondant. Un cercle = 360° ;
2 méthodes :  EMBED Equation.DSMT4  ou  EMBED Equation.DSMT4 
Représenter cette enquête sur le camembert. Attention, ne pas oublier la légende.



Quelle activité est jugée la plus « sensationnelle » par 1 adolescent sur 5 ?
 EMBED Equation.DSMT4  donc cela correspond aux sports d’eau
Les cigognes en Alsace

Selon la légende, la cigogne est connue pour apporter les bébés. Les futurs mamans doivent passer commande en mettant quelques morceaux de sucre sur le rebord de leur fenêtre. L’oiseau va alors chercher l’enfant auprès d’une source ou d’une mare, là où les lutins ramènent des profondeurs de la terre les âmes tombées du ciel avec la pluie, et réincarnées en nouveaux nés.




























Questions :

Quel est le thème du graphique 1 ? Du graphique 2 ?
Le graphique 1 représente l’évolution du nombre de couples de cigognes en Alsace. Le garphique 2 représente l’évolution du nombre de naissances d’enfants en Alsace
D’après le graphique 1, en quelle année l’alsace a-t-elle accueilli le plus grand nombre de cigognes ?
En 2 000
D’après le graphique 2, cette même année correspond-elle à un pic des naissances d’enfants en Alsace ?
Oui
Expliquer pourquoi la légende de la cigogne amenant les bébés peut être crédible cette année là.
Parce qu’en 2 000, on observe à la fois un pic du nombre de couples cigognes et un pic du nombre de naissances d’enfants
Peut-on faire la même remarque pour l’année 1980 ? Non, il y a très peu de cigognes alors qu’il y a un pic du nombre de naissances d’enfants.

Quel est le caractère étudié dans le premier graphique ?
Le caractère étudié est le nombre de couples de cigognes en Alsace.
Quel est le caractère étudié dans le second graphique ?
Le caractère étudié est le nombre de naissances d’enfants en Alsace.
Le caractère étudié est :
Graphique 1 ( qualitatif  % quantitatif
Graphique 2 ( qualitatif  % quantitatif

Comment pourrait-on modifier ces graphiques pour comparer plus efficacement les données ?
On pourrait d abord comparer les deux graphiques sur une même période : de 1975 à 2000 par exemple.
Années
Nombre de couples de cigognes
Nombre de naissances en Alsace

1990
80
23000

1991
95
22900

1992
100
22900

1993
110
21650

1994
140
21400

1995
170
22100

1996
190
22400

1997
200
22400

1998
220
22300

1999
230
22400

2000
250
22900

On s’intéresse plus particulièrement aux périodes 1980 et 2000. Voici quelques chiffres issus des données des deux graphiques.
Années
Nombre de couples de cigognes
Nombre de naissances en Alsace

1980
20
23250

1981
20
23400

1982
20
23400

1983
20
21700

1984
20
22150

1985
20
22400

1986
20
22400

1987
30
22350

1988
50
23100

1989
60
22800




À partir des chiffres des tableaux ci-dessus, compléter les tableaux ci-dessous.
Années
Effectifs : nombre de couples de cigognes
Fréquences en%
Arrondi à 0.1

[1980 ; 1985[
100
4.8

[1985 ; 1990[
180
8.7

[1990 ; 1995[
525
25.4

[1995 ; 2000]
1260
61

TOTAL
2065
100

Années
Effectifs : nombre de naissances en Alsace
Fréquences en %
Arrondi à 0.1

[1980 ; 1985[
113 900
24,1

[1985 ; 1990[
113 050
23,8

[1990 ; 1995[
111 850
23,6

[1995 ; 2000]
112 100
23,7

TOTAL
473 300
100











À partir de ces données :
a) Quel est le pourcentage de couples de cigognes ayant niché en Alsace entre 1980 et 1990 ?

13,5 %
b) Quel est le pourcentage d’enfants nés en Alsace entre 1980 et 1990 ?

47,9 %
c) Construire, sur le même graphique, les histogrammes des fréquences correspondants aux deux séries statistiques.
















d) Quelle observation peut-on faire en comparant ces deux histogrammes ?
Le nombre de couples de cigognes varie mais le nombre de naissances d’enfants est stable.
e) En conclusion, qu’en est-il de la légende « La cigogne est connue pour apporter les bébés » ?
A partir des graphiques, on voit qu’il n’y a pas de lien entre le nombre de couples de cigognes et le nombre de naissances d’enfants. Donc la légende est infondée. 
L’essentiel
Le vocabulaire
La statistique s’attache à étudier un certain nombre de paramètres : caractères ou variables d’un ensemble fini appelé population.
Les éléments de cette population étudiée sont appelés individus.
Exemple : dans l’activité « Extrêmes sensations » :
La population est : les adolescents
Le caractère ou variable étudié est : l’activité sportive.
Une variable peut être :
qualitative : fait référence à une qualité ( couleur des yeux, marque de voiture … )
quantitative : numérique ( âge, taille, poids, notes, nombre d’heures…. )
Si la variable est quantitative,
elle est quantitative discrète ou quantitative continue

La variable ne prend qu’un nombre fini de valeurs, ces valeurs sont appelées modalités et notées x, par exemple le nombre de frères et sœurs…La variable prend ses valeurs dans un intervalle appelé classe, par exemple, le temps passé, sur Internet pour les élèves de 2nde.
Exemple : [1980 ; 1985[ est un intervalle ou une classe en statistique.
Le caractère qui a le plus grand effectif s’appelle le mode La classe qui a le plus grand effectif s’appelle la classe modale.
L’organisation des données
L’effectif
L’effectif d’une valeur ou d’une classe est le nombre d’individus de cette classe.
Généralement, on note ni l’effectif de la classe numéro i (ou i-ème ligne du tableau). L’effectif total est

la somme des effectifs de toutes les classes. On le note souvent N.
La fréquence
La fréquence fi de la classe i est le rapport  EMBED Equation.DSMT4  dont le résultat est compris entre 0 et 1. On peut aussi l’exprimer sous forme de pourcentage ( % ) en multipliant la valeur obtenue par 100.
Exemple : dans l’activité « Extrêmes sensations », pour simplifier l’étude, on choisit de regrouper les différents sports en sous-catégories.

Catégorie xiEffectif ni
(nombre d’adolescents)Fréquence fi
(en %)
Angle (en°)Sports de vol1 71038137Sports d’eau9002072Escalade360829Sport automobile1 53034122Total4 500100360
En reprenant les données de l’activité 1, compléter la colonne effectif.

Compléter N = 4 500

Calculer et compléter la colonne fréquence. Détailler ici le calcul de la fréquence de la catégorie « Sport automobile ».
 EMBED Equation.DSMT4 

La représentation graphique des données
Le diagramme en bâtons
Le diagramme en bâtons est adapté aux cas qualitatifs et quantitatif discret. La hauteur de chaque bâton (un trait suffit) est proportionnel à l’effectif (ou à la fréquence) de la modalité correspondante.

Exemple : d’après le tableau de l’exemple précédent, construire ci-dessous le diagramme en bâtons des effectifs.


D’après le diagramme, déterminer le mode.

 Le mode est : « sports de vol ».

Quel est le caractère étudié ?

Le sport qui procure le plus de sensations.

 Quelle est la nature de ce caractère ?

Le caractère est qualitatif.






Le diagramme à secteurs ou camembert
Le « camembert » est adapté à l’étude de ………………………………………………………... il est surtout efficace lorsque les variables sont ……………………………
Les mesures des angles de chaque secteur sont ………………………….. .. à l’effectif (ou à la fréquence).
Un diagramme circulaire est composé d’un cercle qui fait au total ……… °
Un diagramme semi-circulaire est d’un demi-cercle qui fait au total ……… °
Exemple :
Compléter la colonne angle du tableau 1.
Construire ci-dessous le diagramme à secteurs correspondant.


Déterminer le mode de cette série statistique.

…………………………………………………

Au départ de l’activité  « Extrêmes sensations », combien y’a-t-il de sports différents ? ……………

Etait-il judicieux de représenter ces sports directement (sans les regrouper) dans un diagramme circulaire ? Pourquoi ?
…………………………………………………………………………………………………………
L’histogramme
L’histogramme est adapté à l’étude d’un caractère ……………………………………
Les aires des rectangles sont ……………………………….. aux effectifs ou aux fréquences.
Exemple :
A partir des données du tableau de la page 5 ( activité « Les cigognes en alsace ») construire ci-dessous l’histogramme.
Déterminer la classe modale.

……………………………………………………….

Compléter la phrase :

C’est entre 1995 et 2000 qu’il y a eu ………………

………………………………………………………

……………………………………………………..





Exercices


































Partie 1 – Statistiques et probabilité  PAGE - 5 - Chapitre 1 – Organiser les données


 EMBED Equation.DSMT4 

Tableau 1

Calcul :
 EMBED Equation.DSMT4 

Effectifs

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

y

O

Sports Sports escalade sport automobile
De vol d’eau

0°/360°

90°

180°

270°

Sports de vol
38 %