Devoir d'une heure, sur 20 points, pour les séries S2, S4, S2A et S5. Calculatrice autorisée ; les calculs doivent être présentés. Données simplifiées. Seuil proposé : 10/20. Corrigé et barème à la fin.
Sujet
Exercice 1 (11 points)
Le propriétaire d'un panneau solaire a noté, pendant six jours, la durée d'ensoleillement , en heures, et l'énergie produite , en kilowattheures (kWh).
| (h) | 6 | 7 | 8 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (kWh) | 2,1 | 2,5 | 2,8 | 3,0 | 3,3 | 3,7 |
- Représenter le nuage de points dans un repère orthogonal (en abscisse, cm pour h à partir de h ; en ordonnée, cm pour kWh à partir de kWh). (1 point)
- Calculer les coordonnées du point moyen et le placer. (1 point)
- Calculer , et (valeurs exactes). (3 points)
- Calculer le coefficient de corrélation linéaire , arrondi à . Un ajustement affine est-il justifié ? (2 points)
- Déterminer une équation de la droite de régression de en et la tracer. (2 points)
- Estimer l'énergie produite un jour de h min d'ensoleillement, puis un jour de h. Laquelle de ces deux estimations est la plus fiable ? Pourquoi ? (2 points)
Exercice 2 (9 points)
Dans une classe de Terminale de élèves, on a relevé la note de mathématiques et la note de sciences physiques , regroupées en trois niveaux : , et sur .
| \ | 6 | 10 | 14 |
|---|---|---|---|
| 6 | 15 | 3 | 0 |
| 10 | 5 | 4 | 5 |
| 14 | 0 | 3 | 15 |
- Déterminer les séries marginales de et de . (1 point)
- Calculer , , et . (2,5 points)
- Parmi les élèves qui ont en mathématiques, quel pourcentage a en sciences physiques ? (1 point)
- Calculer , puis le coefficient de corrélation linéaire (valeur exacte, puis arrondie à ). (2 points)
- Déterminer la droite de régression de en . Estimer la note de sciences physiques d'un élève qui a en mathématiques. (2,5 points)
Corrigé et barème (après avoir cherché)
Exercice 1
1. (1 pt) Les six points montent presque en ligne droite.
2. (1 pt) et : .
3. (3 pts)
- (1 pt) , donc .
- (1 pt) , donc .
- (1 pt) , donc .
4. (2 pts)
- (1,5 pt) .
- (0,5 pt) est très proche de : la corrélation linéaire est forte et positive, un ajustement affine est justifié.
5. (2 pts)
- (1 pt) et : .
- (1 pt) Tracé : la droite passe par et, par exemple, par le point .
6. (2 pts)
- (0,5 pt) h min h : kWh.
- (0,5 pt) h : kWh.
- (1 pt) La première est la plus fiable : h est entre et h (interpolation), alors que h est en dehors des valeurs observées (extrapolation).
Exercice 2
1. (1 pt) Série marginale de : , , avec les effectifs , , . Série marginale de : , , avec les effectifs , , .
2. (2,5 pts)
- (0,5 pt) .
- (0,75 pt) .
- (0,5 pt) .
- (0,75 pt) .
3. (1 pt) élèves ont en mathématiques, dont ont en sciences physiques : .
4. (2 pts)
- (1 pt) (lignes , , ), donc .
- (1 pt) .
5. (2,5 pts)
- (1,5 pt) et : .
- (1 pt) Pour : . On peut estimer sa note de sciences physiques à environ sur (estimation prudente : est en dehors des valeurs observées et vaut environ ).
Compétences évaluées
| Question | Compétence (objectif de la fiche du chapitre) |
|---|---|
| Ex. 1, 1 et 2 | O1 Nuage de points, point moyen |
| Ex. 1, 3 | O2 Variance ; O3 Covariance |
| Ex. 1, 4 | O5 Coefficient de corrélation ; O6 Interpréter |
| Ex. 1, 5 | O4 Droite de régression par les moindres carrés |
| Ex. 1, 6 | O8 Prévisions, interpolation et extrapolation |
| Ex. 2, 1 à 3 | O7 Tableau à double entrée : séries marginales et conditionnelles |
| Ex. 2, 4 | O3 et O5 Covariance et corrélation d'un tableau à double entrée |
| Ex. 2, 5 | O4 et O8 Droite de régression et estimation |