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Mathématiques · Paramédical (ISPITS) — Soins infirmiers

Statistiques descriptives

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

La statistique descriptive permet de résumer une série de données.

  1. Série statistique : Soit $x_i$ les valeurs du caractère et $n_i$ leurs effectifs. L'effectif total est $N = \sum n_i$.
  2. Moyenne ($\bar{x}$) : $\bar{x} = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^k n_i x_i$.
  3. Médiane ($Me$) : Valeur qui partage la série ordonnée en deux groupes de même effectif.
  4. Variance ($V$) : $V = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^k n_i (x_i - \bar{x})^2 = \left( \frac{1}{N} \sum_{i=1}^k n_i x_i^2 \right) - \bar{x}^2$.
  5. Écart-type ($\sigma$) : $\sigma = \sqrt{V}$.

Méthodes à maîtriser

  • Calculer les effectifs cumulés pour trouver la médiane.
  • Utiliser la formule de König-Huygens ($V = \overline{x^2} - (\bar{x})^2$) pour simplifier les calculs.
  • Tracer un diagramme en bâtons (caractère discret) ou un histogramme (caractère continu).

Exemples corrigés

Soit la série : 2, 4, 4, 5, 8.

  • $N=5$.
  • $\bar{x} = \frac{2+4+4+5+8}{5} = \frac{23}{5} = 4,6$.
  • $Me = 4$ (valeur centrale).

Erreurs fréquentes

  • Oublier d'ordonner la série avant de chercher la médiane.
  • Confondre l'effectif total ($N$) avec le nombre de valeurs distinctes ($k$).
  • Oublier la racine carrée pour l'écart-type.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Statistiques descriptives

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Pour une série statistique, si on multiplie chaque valeur par 2, que devient la moyenne ?

❓ Questions fréquentes

Est-ce que la moyenne est toujours égale à la médiane ?

Non, la moyenne et la médiane sont deux indicateurs différents. La moyenne est sensible aux valeurs extrêmes (très grandes ou très petites), alors que la médiane est plus robuste. Par exemple, dans la série {1, 2, 100}, la moyenne est 34,3 alors que la médiane est 2.

💡 À retenir : La médiane divise l'effectif en deux, la moyenne est le centre de gravité des valeurs.

Kifach n7seb la médiane ila kan l'effectif total pair ?

Si l'effectif total $N$ est pair, la médiane est la moyenne arithmétique des deux valeurs centrales de la série ordonnée.

  1. Ordonne les valeurs.
  2. Identifie les rangs $N/2$ et $(N/2)+1$.
  3. Calcule la moyenne de ces deux valeurs.

💡 À retenir : Pour $N=10$, la médiane est la moyenne entre la 5ème et la 6ème valeur.

Wach l'écart-type y9der ykon négatif ?

Non, l'écart-type est par définition la racine carrée d'une variance. Comme la variance est une somme de carrés divisée par un effectif, elle est toujours positive ou nulle. Par conséquent, $\sigma \geq 0$.

💡 À retenir : Un écart-type négatif est une erreur de calcul immédiate.

Quelle est la différence entre caractère discret et continu ?

Un caractère est discret s'il prend des valeurs isolées (ex: nombre d'enfants). Il est continu s'il peut prendre n'importe quelle valeur dans un intervalle (ex: taille, poids, tension artérielle).

💡 À retenir : Pour le continu, on utilise des classes (intervalles) et on travaille avec le centre de classe.

Kifach n3ref wach nst3mel la formule dyal la variance l'oula wla la deuxième ?

Les deux donnent le même résultat. La formule $V = \frac{1}{N} \sum n_i (x_i - \bar{x})^2$ est intuitive mais demande de calculer la moyenne d'abord. La formule $V = \overline{x^2} - (\bar{x})^2$ est souvent plus rapide si tu as déjà calculé $\bar{x}$ et $\sum n_i x_i^2$.

💡 À retenir : Choisis la méthode qui te semble la moins risquée pour éviter les erreurs de signe.

Est-ce que le mode est unique ?

Non, une série peut être bimodale (deux modes) ou multimodale si plusieurs valeurs ont le même effectif maximal.

💡 À retenir : Le mode est la valeur la plus fréquente, pas forcément unique.

Pourquoi on utilise l'écart-type au lieu de la variance ?

L'écart-type a la même unité que les données initiales (ex: kg, cm), ce qui le rend plus facile à interpréter. La variance est exprimée au carré (ex: kg²), ce qui n'a pas de sens physique direct.

💡 À retenir : L'écart-type mesure la dispersion autour de la moyenne dans la même unité.

Wach l'étendue kat3tini fekra 3la tachtout dyal l'données ?

Oui, mais elle est très limitée car elle ne dépend que des deux valeurs extrêmes. Si tu as une valeur aberrante, l'étendue sera très grande alors que le reste des données peut être très concentré.

💡 À retenir : L'étendue donne une idée rapide mais imprécise de la dispersion.

Comment calculer la moyenne d'une série groupée en classes ?

On utilise le centre de chaque classe $c_i$ comme valeur représentative. La formule devient $\bar{x} = \frac{1}{N} \sum n_i c_i$.

💡 À retenir : Le centre de classe $c_i = \frac{borne_{inf} + borne_{sup}}{2}$.

Est-ce que l'ajout d'une constante à toutes les valeurs change l'écart-type ?

Non. Si tu ajoutes une constante $k$ à chaque valeur, la moyenne augmente de $k$, mais les écarts $(x_i + k) - (\bar{x} + k)$ restent identiques. Donc, l'écart-type ne change pas.

💡 À retenir : L'écart-type mesure la dispersion, pas la position.

Kifach n7seb la fréquence cumulée ?

La fréquence cumulée d'une valeur est la somme des fréquences de toutes les valeurs inférieures ou égales à celle-ci.

  1. Calcule les fréquences $f_i = n_i / N$.
  2. Additionne les fréquences au fur et à mesure.

💡 À retenir : La dernière fréquence cumulée doit toujours être égale à 1.

Wach l'moyenne kat-t2tter b les valeurs extrêmes ?

Oui, énormément. Une seule valeur très grande peut faire grimper la moyenne, ce qui peut fausser l'interprétation de la série. C'est pour cela qu'on regarde souvent la médiane en complément.

💡 À retenir : La moyenne est sensible aux valeurs aberrantes (outliers).

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

On mesure la tension artérielle systolique (en mmHg) de 20 patients : 120, 130, 120, 140, 130, 120, 150, 130, 120, 140, 130, 120, 130, 140, 150, 120, 130, 140, 130, 120.

  1. Dresser le tableau des effectifs.
  2. Calculer la moyenne et l'écart-type.
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Exercice 2

Soit une série statistique de 10 valeurs : 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 7, 8.

  1. Déterminer le mode et la médiane.
  2. Calculer l'étendue.
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Exercice 3

Une étude sur le poids de 50 nouveau-nés donne les classes suivantes : [2, 3[, [3, 4[, [4, 5[. Effectifs : 10, 30, 10. Calculer la moyenne.

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