📚 3ème — Chapitre

Statistiques

Population, effectifs, fréquences, moyenne, médiane, étendue, moyenne pondérée et représentations graphiques

📊 Effectifs & fréquences 📐 Moyenne 🎯 Médiane ↔️ Étendue 📉 Diagrammes
📋 Sommaire
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Notions de base

✏️ Situation de départ

On a demandé aux élèves d'une classe comment ils se rendaient au collège. Les réponses :

Voiture ; Voiture ; À pied ; Vélo ; À pied ; Bus ; Bus ; Bus ; Bus ; Vélo ; À pied ; Voiture ; Vélo ; Vélo ; À pied ; Vélo ; Bus ; Bus ; À pied ; Bus ; Voiture ; À pied ; Vélo ; Bus ; À pied ; À pied ; Voiture ; Vélo.
📖 Définition 1 — Vocabulaire statistique
Population

L'ensemble étudié. Ici : la classe.

Individus

Les éléments de la population. Ici : les élèves.

Caractère

Ce qu'on observe. Ici : le moyen de transport. (Qualitatif car ce ne sont pas des nombres — sinon on dit quantitatif.)

Valeurs du caractère

À pied, Vélo, Bus, Voiture.

Effectif

Nombre d'individus pour une valeur donnée. L'effectif total est le nombre total d'individus. Ici : effectif de Bus = 8, effectif total = 28.

Fréquence

Proportion d'une valeur : fréquence = effectif de la valeur / effectif total. En général exprimée en pourcentage. La somme des fréquences = 1 (parfois légèrement différente à cause des arrondis).

✏️ Tableau statistique — Moyens de transport
Moyen de transport À pied 🚶 Vélo 🚲 Bus 🚌 Voiture 🚗 Total
Effectif 8785 28
Fréquence (%) 29%25%29%18% 101%*
Fréq. cumulée (%) 29%54%83%101%

* 101% au lieu de 100% à cause des arrondis — c'est normal.

📊 Diagramme en barres — Effectifs par moyen de transport

🥧 Diagramme circulaire — Fréquences (%)

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Moyenne, Médiane et Étendue

✏️ Situation — Notes de Tom et Mia

🧑 Tom — 5 notes

8 11 12 14 16

Série rangée — la médiane est en rouge

👧 Mia — 4 notes (absente une fois)

9,5 12,5 14 15

Médiane = moyenne des deux valeurs centrales

📖 Définition 2 — Moyenne

Moyenne = somme des valeurs ÷ effectif total.

La moyenne est un nombre théorique — la note qu'on aurait si on était parfaitement régulier.

Tom
(12 + 14 + 8 + 16 + 11) ÷ 5
= 61 ÷ 5
= 12,2
Mia
(14 + 15 + 9,5 + 12,5) ÷ 4
= 51 ÷ 4
= 12,75
📖 Définition 3 — Médiane

La médiane est la valeur du milieu de la série rangée. Il y a autant de valeurs au-dessus qu'en dessous.

  • Effectif impair → valeur du milieu
  • Effectif pair → moyenne des deux valeurs centrales
Tom — 5 valeurs (impair)
8 ; 11 ; 12 ; 14 ; 16
Médiane = 12
Mia — 4 valeurs (pair)
9,5 ; 12,5 ; 14 ; 15
(12,5 + 14) ÷ 2
= 13,25
📖 Définition 4 — Étendue

L'étendue est la différence entre la plus grande et la plus petite valeur de la série. C'est un indicateur de dispersion.

Tom
16 − 8
= 8 points
Mia
15 − 9,5
= 5,5 points
🧑 Tom👧 Mia
Moyenne12,212,75
Médiane1213,25
Étendue85,5
InterprétationPlus disperséPlus régulière
📖 Définition 5 — Moyenne pondérée

Une moyenne pondérée est une moyenne où les valeurs n'ont pas toutes le même poids, selon leur effectif associé.

Âge (années)25303338Total
Effectif316414
Moyenne = (25×3 + 30×1 + 33×6 + 38×4) ÷ 14 = (75 + 30 + 198 + 152) ÷ 14 = 455 ÷ 14 Moyenne pondérée = 32,5 ans La médiane est la moyenne des 7ème et 8ème valeurs, qui valent toutes deux 33 → médiane = 33.

🎮 Calculateur statistique — entre tes notes

Saisis des nombres séparés par des espaces ou des virgules. Clique sur un chip pour le supprimer.

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Les représentations graphiques

📌 Quand utiliser quel diagramme ?

Le choix du diagramme dépend du type de caractère et de ce qu'on veut montrer :

Diagramme en bâtons

Caractère quantitatif discret (valeurs entières peu nombreuses). Ex : nombre de frères et sœurs.

Diagramme en barres

Caractère qualitatif ou quantitatif discret. Ex : moyen de transport, sport pratiqué.

Histogramme

Caractère quantitatif continu regroupé en classes. Ex : tailles, durées, revenus.

Diagramme circulaire

Pour comparer des proportions (fréquences). Efficace quand il y a peu de catégories.

📖 1 — Diagramme en bâtons

On représente chaque valeur par un segment vertical (bâton) dont la hauteur est proportionnelle à l'effectif. Les bâtons sont fins et régulièrement espacés.

Exemple : Nombre de frères et sœurs des élèves d'une classe (n = 28).

📍 Diagramme en bâtons — Nombre de frères et sœurs

⚠️ Bâtons ≠ Barres

Dans un diagramme en bâtons, les traits sont fins (sans largeur) : c'est la hauteur seule qui compte. Dans un diagramme en barres, les rectangles ont une largeur — on peut comparer les aires.

📖 2 — Diagramme en barres

On représente chaque modalité par un rectangle dont la hauteur est proportionnelle à l'effectif ou à la fréquence. Les barres sont séparées par un espace.

Exemple : Moyens de transport des élèves — le même que la section 1.

📊 Diagramme en barres — Moyens de transport (effectifs)

📖 3 — Histogramme

L'histogramme représente un caractère quantitatif continu regroupé en classes (intervalles). Les rectangles sont accolés (pas d'espace entre eux) car les valeurs sont continues. La hauteur est proportionnelle à l'effectif si toutes les classes ont la même amplitude.

Exemple : Temps de trajet (en minutes) des élèves pour aller au collège.
Temps (min) [0 ; 10[ [10 ; 20[ [20 ; 30[ [30 ; 40[ [40 ; 50[ Total
Effectif 491162 32
Fréquence (%) 12,5%28%34,5%19%6% 100%

📈 Histogramme — Temps de trajet des élèves

⚠️ Différence clé : histogramme vs diagramme en barres

Dans un histogramme, les rectangles sont collés (pas d'espace) car le caractère est continu — une valeur peut tomber dans n'importe quel point de l'intervalle. Dans un diagramme en barres, les barres sont séparées car les modalités sont distinctes.

📖 4 — Diagramme circulaire (camembert)

Le disque est partagé en secteurs angulaires dont l'angle est proportionnel à la fréquence. Pour une fréquence f, l'angle vaut f × 360°.

Exemple : Répartition des moyens de transport — même données qu'en section 1.
Transport À pied 🚶 Vélo 🚲 Bus 🚌 Voiture 🚗
Effectif 8785
Fréquence ≈ 29%≈ 25%≈ 29%≈ 18%
Angle (°) ≈ 103°≈ 90°≈ 103°≈ 64°

🥧 Diagramme circulaire — Répartition des transports

📌 Tableau récapitulatif — Quel diagramme choisir ?
DiagrammeType de caractèreCe qu'il montreExemple
Bâtons Quantitatif discret Effectif par valeur Nb de frères/sœurs
Barres Qualitatif ou discret Effectif ou fréquence par catégorie Moyen de transport
Histogramme Quantitatif continu Répartition par classes (rectangles accolés) Temps de trajet
Circulaire Qualitatif ou discret Proportions (angles = fréquences × 360°) Répartition des sports