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1. Nuage de points et inertie

Point moyen et inertie

G=(x̄;ȳ) point moyen. Inertie : I_G=(1/n)Σ‖MᵢG‖²=V(X)+V(Y).

V(X)=Σxᵢ²/n−x̄². cov(X,Y)=Σxᵢyᵢ/n−x̄ȳ.

2. Huygens et droite de régression

Décomposition et moindres carrés

Huygens : I_A=I_G+GA². Minimum en G.

Droite y/x : a=cov/V(X), b=ȳ−ax̄. Passe par G.

r=cov/(σₓσᵧ)∈[−1;1]. r²= part de variance expliquée.

À retenir

  • I_G=V(X)+V(Y) ; I_A=I_G+GA²
  • a=cov/V(X) ; r=cov/(σₓσᵧ)
  • r²=part de variance expliquée
1

Point moyen et inertie

● Facile

5 points : (1;3),(2;5),(3;4),(4;7),(5;6). G, V(X), V(Y), I_G.

Correction

x̄=3, ȳ=5. V(X)=2, V(Y)=2. I_G=4.

2

Droite de régression

● Moyen

Mêmes données. cov(X,Y), droite y/x, prévision x=6.

Correction

cov=1,6. a=0,8. b=2,6. y=0,8x+2,6. y(6)=7,4.

3

Coefficient r

● Moyen

cov=1,7, σX=√2, σY=√2,16. Calculer r.

Correction

r=1,7/(√2·√2,16)≈0,82. Corrélation modérément forte.

4

Huygens

● Moyen

I_G=4, G=(3;5), A=(0;0). Calculer I_A par Huygens.

Correction

GA²=9+25=34. I_A=4+34=38.

5

Deux droites de régression

● Difficile

r=0,8, σX=3, σY=2. Pentes y/x et x/y. Produit des pentes.

Correction

a_yx=r·σY/σX=8/15. a_xy=r·σX/σY=6/5. Produit des pentes=r²=0,64.

Problème de synthèse

● Niveau Bac

8 élèves : notes Maths x et Physique y: (8;7),(10;9),(12;11),(14;13),(9;8),(11;10),(13;12),(15;14).

  1. Observer: y=x−1 ? Prédire r.
  2. G=(x̄;ȳ).
  3. cov, V(X), V(Y).
  4. Droite y/x.
  5. r. Interpréter.
  6. Prévision x=16. Résidu si réel=14.
Correction
  1. y=x−1 : r=1 attendu.
  2. x̄=92/8=11,5. ȳ=84/8=10,5.
  3. Σxᵢyᵢ/8=126. cov=5,25. V(X)=V(Y)=5,25.
  4. a=1, b=−1. y=x−1.
  5. r=1. Corrélation parfaite.
  6. ŷ(16)=15. Résidu=14−15=−1. Légère surestimation.

QCM

10 questions

0Score
0/10Repondues
Q1/10

I_G=

Q2/10

I_A=

Q3/10

a (pente y/x)=

Q4/10

r∈

Q5/10

Produit des pentes des 2 droites=

Q6/10

La droite de régression passe par

Q7/10

cov=

Q8/10

r=1 ↔

Q9/10

I_G minimale par rapport à

Q10/10

r²=