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Seconde · Fiche de cours

Stats et probabilités — Seconde

Moyenne, médiane, quartiles, étendue et écart type. Boîte à moustaches. Tableau croisé et fréquences conditionnelles. Probabilités en situation d'équiprobabilité. Niveau Seconde.

Tu as vu cette leçon en classe ? Cette fiche te remet l'essentiel en tête avant de t'entraîner : les points clés d'abord, les explications et les exemples ensuite.

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✅ L'essentiel

  • Médiane : partage la série ordonnée en deux moitiés de même effectif. Q_1 et Q_3 la complètent en quarts.
  • Q_1 est la valeur de la série de rang \dfrac{n}{4} (arrondi au rang supérieur si besoin) ; Q_3 celle de rang \dfrac{3n}{4}.
  • Écart interquartile Q_3 - Q_1 : dispersion autour de la médiane. Écart type \sigma : dispersion autour de la moyenne.
  • On associe toujours un indicateur de position à son indicateur de dispersion : moyenne + écart type, ou médiane + écart interquartile.
  • Fréquence conditionnelle : une fréquence calculée à l'intérieur d'un sous-groupe (on divise par l'effectif de la ligne ou de la colonne, pas par le total).
  • En situation d'équiprobabilité : P(A) = \dfrac{\text{Card}(A)}{\text{Card}(\Omega)} = \dfrac{\text{cas favorables}}{\text{cas possibles}}.

📖 Rappel — Moyenne, médiane, étendue, probabilité

En 3ème : la moyenne est la somme des valeurs divisée par leur nombre ; la médiane est la valeur du milieu de la série triée ; l'étendue est l'écart entre la plus grande et la plus petite valeur ; la fréquence d'une valeur est son effectif divisé par l'effectif total.

En probabilités, quand toutes les issues ont la même chance, P(A)=nombre de cas favorablesnombre de cas possiblesP(A) = \dfrac{\text{nombre de cas favorables}}{\text{nombre de cas possibles}}, et P(Aˉ)=1−P(A)P(\bar{A}) = 1 - P(A). La seconde ajoute les quartiles, l'écart type et les fréquences conditionnelles.

📖 Indicateurs statistiques

IndicateurDéfinition
Effectif total nnNombre de données
Moyenne xˉ\bar{x}xˉ=∑xi⋅nin\bar{x} = \dfrac{\sum x_i \cdot n_i}{n}
MédianeValeur qui partage la série ordonnée en deux moitiés de même effectif
Q1Q_1, Q3Q_3Quartiles : ils coupent la série ordonnée en quarts
ÉtendueValeur max − valeur min
Écart interquartileQ3−Q1Q_3 - Q_1
Écart type σ\sigmaRacine carrée de la moyenne des carrés des écarts à la moyenne

Les indicateurs de position (moyenne, médiane) disent où se situent les données ; les indicateurs de dispersion (étendue, écart interquartile, écart type) disent à quel point elles sont étalées. Il faut les deux pour décrire une série.

Figure géométrique

La boîte contient la moitié centrale des données (de Q1Q_1 à Q3Q_3) ; les moustaches vont jusqu'au minimum et au maximum.

🔢 Méthode — Déterminer médiane et quartiles

  1. Trie les données dans l'ordre croissant — rien ne fonctionne sans cela.
  2. Médiane : si n est impair, c'est la valeur centrale ; si n est pair, la moyenne des deux valeurs centrales.
  3. Q_1 : calcule \dfrac{n}{4}. Si c'est un entier, Q_1 est la valeur de ce rang ; sinon, celle du rang immédiatement supérieur.
  4. Q_3 : même procédé avec \dfrac{3n}{4}.
  5. Trace la boîte à moustaches : moustache du minimum à Q_1, boîte de Q_1 à Q_3, barre à la médiane, moustache de Q_3 au maximum.

✏️ Exemple — Médiane et quartiles

✏️ Exemple — Calculer un écart type

✏️ Exemple — Tableau croisé et fréquence conditionnelle

📖 Pourcentage de pourcentage

Quand une population est incluse dans une autre, les proportions se multiplient : si 60 %60\,\% des élèves sont externes et que 25 %25\,\% des externes font du sport en club, alors

25100×60100=15100\dfrac{25}{100} \times \dfrac{60}{100} = \dfrac{15}{100}

soit 15 %15\,\% de tous les élèves. On n'additionne jamais deux pourcentages qui ne portent pas sur le même ensemble.

⚠️

La médiane n'est pas la moyenne. Sur une série asymétrique (salaires, temps de trajet), la médiane résiste aux valeurs extrêmes, pas la moyenne.

Ne divise pas par le mauvais total. Dans un tableau croisé, 48200\dfrac{48}{200} (24 %) est la proportion de « filles sportives » dans l'ensemble des élèves ; 4880\dfrac{48}{80} (60 %) est la proportion de sportives parmi les filles. Ce sont deux nombres différents qui répondent à deux questions différentes.

Numi

Deux classes peuvent avoir exactement la même moyenne de 10 et n'avoir rien à voir : l'une avec tous les élèves entre 9 et 11, l'autre moitié à 4 et moitié à 16. C'est l'écart type qui les distingue — petit dans le premier cas, énorme dans le second. Une moyenne sans indicateur de dispersion ne raconte que la moitié de l'histoire.

🎯 Mini-quiz

1. Série : 3, 7, 9, 12, 15. Quelle est la médiane ?

2. Si Q_1 = 10 et Q_3 = 30, que vaut l'écart interquartile ?

3. Sur 80 filles interrogées, 48 pratiquent un sport (sur 200 élèves au total). Quelle est la fréquence conditionnelle de la pratique d'un sport parmi les filles ?

Pour aller plus loin

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