Nuages de points

Apprends à construire un nuage de points à partir d'un tableau et à décrire la tendance : forme, sens, force, groupes, trous et valeurs aberrantes.

Intermédiaire25 minLeçon

Définition

Un nuage de points est un graphique qui montre la relation entre deux variables numériques mesurées sur les mêmes individus. Chaque individu devient un point (x,y)(x, y).
  • La variable explicative (celle qui peut expliquer ou influencer l'autre) se place sur l'**axe horizontal des xx**.
  • La variable réponse (celle qui réagit) se place sur l'**axe vertical des yy**.
Pour construire un nuage de points à partir d'un tableau :
  1. 1.Décide quelle variable est xx et laquelle est yy.
  2. 2.Choisis pour chaque axe une échelle à pas réguliers qui couvre toutes les valeurs.
  3. 3.Indique sur chaque axe le nom de la variable et son unité.
  4. 4.Place un point pour chaque ligne du tableau. Ne relie pas les points.
Pour décrire un nuage de points, regarde :
  • La forme : les points suivent-ils une droite (linéaire) ou une courbe (non linéaire) ?
  • Le sens : montent-ils de gauche à droite (positif) ou descendent-ils (négatif) ?
  • La force : les points sont-ils proches de la tendance (forte), assez dispersés autour (modérée) ou très éparpillés (faible) ?
  • Les particularités : des groupes (amas de points), des trous (zones vides) et des valeurs aberrantes (points loin de la tendance).

Exemples résolus

Un entraîneur de basket note combien d'heures sept joueurs s'entraînent par semaine et combien de lancers francs (sur 20) chacun réussit :
JoueurABCDEFG
Heures1234567
Lancers francs68911121415
Quelle variable va sur chaque axe, et quelles échelles faut-il utiliser ?
1

Trouve la variable explicative

L'entraînement peut influencer le nombre de lancers francs réussis, pas l'inverse → xx = heures d'entraînement, yy = lancers francs réussis
2

Trouve l'étendue de chaque variable

Heures : de 11 à 77. Lancers francs : de 66 à 1515 → xx doit aller au moins jusqu'à 77, yy au moins jusqu'à 1515
3

Choisis des pas réguliers

Axe des xx : de 00 à 88 avec un pas de 11. Axe des yy : de 00 à 2020 avec un pas de 22 (personne ne peut réussir plus de 20 lancers francs, et 20÷2=1020 \div 2 = 10 pas égaux) → Les deux axes ont des graduations régulières
4

Légende les axes

xx : entraînement par semaine (heures). yy : lancers francs réussis (sur 20) → Les axes sont prêts pour placer les points

Erreurs courantes

Mettre la variable réponse sur l'axe des xx

Pourquoi c'est faux: Les axes n'ont pas le même rôle. Si tu places les lancers francs sur l'axe des xx et l'entraînement sur l'axe des yy, le graphique laisse croire que les lancers francs expliquent le temps d'entraînement.

Correct: Demande-toi : quelle variable pourrait influencer l'autre ? C'est la variable explicative, et elle va sur l'axe des xx.

Utiliser des pas irréguliers sur un axe (par exemple 0, 5, 10, 20, 50)

Pourquoi c'est faux: Des écarts irréguliers resserrent certains points et en éloignent d'autres, donc la tendance que tu vois est fausse.

Correct: Garde le même pas tout le long de chaque axe, par exemple 0, 10, 20, 30, 40, 50. Les deux axes peuvent avoir des pas différents.

Relier les points par des segments comme dans un graphique en courbe

Pourquoi c'est faux: Les lignes du tableau sont des individus séparés, pas des instants. Les relier invente un chemin qui n'existe pas.

Correct: Laisse les points séparés. Décris la tendance générale avec des mots (dans la prochaine leçon, tu traceras une seule droite d'ajustement).

Croire qu'une tendance raide est une tendance forte

Pourquoi c'est faux: La pente indique à quelle vitesse yy change. La force indique à quel point les points suivent la tendance. Une tendance peu pentue peut être très forte, une tendance raide peut être faible.

Correct: Juge la force selon la façon dont les points collent à la droite ou à la courbe, pas selon la pente.

Visuel interactif

Nuage de points

Heures d'entraînement et lancers francs réussis

0246805101520Entraînement par semaine (heures)Lancers francs réussis (sur 20)ABCDEFG

Touche un point pour voir ses coordonnées.

Nuage de points

Temps de devoirs et note : groupes, un trou et une valeur aberrante

0204060800246810Temps de devoirs (minutes)Note (sur 10)Valeur aberrante

Touche un point pour voir ses coordonnées.

Courbe de la fonction

Place ces points :

  • (1 ; 2)
  • (2 ; 3)
  • (3 ; 5)
  • (4 ; 6)
  • (5 ; 7)
  • (6 ; 9)
12345678123456789100Personnes dans le foyerLessives par semaine

Touche la grille pour placer un point. Touche-le encore pour l'enlever.

Bac à sable interactif

Calculatrice d'expressions

Essaie ceux-ci :

Historique

Aucun calcul pour l'instant

Exercices pratiques

18 exercices
Problème 1 sur 18
Facile
Une jardinière étudie comment les heures d'ensoleillement par jour influencent la croissance de plants de tomates. Quelle variable va sur l'axe des xx du nuage de points ?

Pourquoi c'est important

Le nuage de points est le premier graphique que tracent un scientifique, un entraîneur ou un analyste quand deux mesures pourraient être liées :
  • Sport : un entraîneur place les heures d'entraînement face aux points marqués pour voir si l'entraînement paie
  • Santé : les médecins placent l'âge face à la tension artérielle pour voir comment elle évolue au cours de la vie
  • Météo : les météorologues placent l'altitude face à la température (elle baisse d'environ 6°C6°C par kilomètre)
  • Commerce : un magasin place la température face aux ventes de glaces pour prévoir ses commandes
  • Sciences : les physiciens placent la vitesse face à la distance de freinage et découvrent une courbe, pas une droite
Un nuage de points montre tout d'un coup d'œil : la tendance générale, les points qui s'en écartent et les groupes cachés dans les données. C'est le point de départ de la corrélation et de la droite d'ajustement des prochaines leçons.

Applications dans le monde réel

Sciences du sport : taille et envergure

Les entraîneurs de natation et de basket placent la taille face à l'envergure des bras, car une grande envergure est un avantage dans les deux sports.

Exemple:

Chez la plupart des gens, l'envergure est presque égale à la taille, donc les points sont proches d'une droite qui monte : une tendance forte, positive et linéaire.

1Essaie par toi-même

Tu veux représenter les envergures d'une équipe. Elles vont de 148148 cm à 182182 cm. Ton axe des yy commence à 140140 cm et compte 1010 carreaux.

Quel pas doit représenter chaque carreau (choisis parmi les pas simples 1, 2, 5 ou 10) ?

Étape 1 : Écris l'expression mathématique

Entre le pas d'un carreau :

Météo : altitude et température

Les guides de montagne et les pilotes savent que l'air se refroidit quand on monte. Un nuage de points altitude-température montre à quelle vitesse.

Exemple:

Les ballons-sondes mesurent la température à intervalles de quelques centaines de mètres pendant leur montée. Placées ensemble, les mesures sont presque alignées sur une droite qui descend.

2Essaie par toi-même

Une randonneuse note la température à quatre altitudes : (0,20)(0, 20), (1,14)(1, 14), (2,7)(2, 7), (3,1)(3, 1), avec l'altitude en km et la température en °C.

Comment décrirais-tu le nuage de points ?

Étape 1 : Choisis la bonne réponse

Choisis la meilleure description :

Commerce : trouver une valeur aberrante

Les commerces placent le nombre de publications sur les réseaux sociaux par semaine face au nombre de nouveaux clients, pour voir si la publicité marche et repérer les semaines qui ne collent pas.

Exemple:

Une semaine avec beaucoup de publications mais très peu de clients ressort comme valeur aberrante. Il y a souvent une raison : un jour férié, une panne du site web ou le mauvais temps.

3Essaie par toi-même

Une boulangerie note cinq semaines sous la forme (publications, nouveaux clients) : (2,30)(2, 30), (4,42)(4, 42), (6,54)(6, 54), (8,66)(8, 66), (10,20)(10, 20).

Quel est le nombre de publications de la semaine qui est une valeur aberrante ?

Étape 1 : Écris l'expression mathématique

Entre la valeur de xx de la valeur aberrante :

Points clés

  • 1Un nuage de points montre deux variables numériques : chaque individu est un point (x,y)(x, y)
  • 2La variable explicative va sur l'axe des xx, la variable réponse sur l'axe des yy
  • 3Chaque axe a besoin de pas réguliers, d'une légende et d'une unité ; les deux axes peuvent avoir des échelles différentes
  • 4Place un point par ligne et ne relie jamais les points
  • 5Décris la tendance par sa forme (linéaire ou non linéaire), son sens (positif ou négatif) et sa force (forte, modérée, faible)
  • 6Cherche les particularités : groupes, trous et valeurs aberrantes

Questions fréquentes

Un graphique en courbe suit une grandeur au cours du temps, donc relier les points a du sens. Un nuage de points compare deux variables pour de nombreux individus séparés, donc les points restent séparés.
Un graphique en courbe suit une grandeur au cours du temps, donc relier les points a du sens. Un nuage de points compare deux variables pour de nombreux individus séparés, donc les points restent séparés.
Non. Si toutes les tailles sont entre 148 et 182 cm, commencer l'axe à 140 utilise mieux la place. Garde simplement des pas réguliers et indique clairement la valeur de départ sur l'axe.
Parfois, comme pour la taille et l'envergure, aucune ne cause l'autre. Tu peux alors choisir l'une ou l'autre pour l'axe des xx. Prends celle que tu utiliserais le plus volontiers pour estimer l'autre.
Pas automatiquement. Vérifie d'abord s'il s'agit d'une erreur dans les données. Si c'est une vraie valeur, garde-la et mentionne-la dans ta description : les valeurs aberrantes racontent souvent l'histoire la plus intéressante.

Glossaire

Nuage de points
Un graphique formé de points (x,y)(x, y) qui montre la relation entre deux variables numériques
Variable explicative
La variable qui peut expliquer ou influencer l'autre ; elle va sur l'axe des xx
Variable réponse
La variable qui réagit à la variable explicative ; elle va sur l'axe des yy
Forme
L'allure de la tendance : linéaire (droite) ou non linéaire (courbe)
Groupe (amas)
Un ensemble de points proches les uns des autres et séparés du reste
Valeur aberrante
Un point situé loin de la tendance générale des autres points

Carte des formules

Un point par individu

(x,y)=(explicative,reˊponse)(x, y) = (\text{explicative}, \text{réponse})

Chaque ligne du tableau devient un point : la première valeur se lit vers la droite, la seconde vers le haut

Étendue d'une variable

eˊtendue=plus grande−plus petite valeur\text{étendue} = \text{plus grande} - \text{plus petite valeur}

Indique la place dont les valeurs ont besoin sur l'axe

Taille d'un pas

pas≥plus grande valeur−deˊpartnombre de carreaux\text{pas} \geq \frac{\text{plus grande valeur} - \text{départ}}{\text{nombre de carreaux}}

Arrondis au-dessus à un pas simple comme 1, 2, 5 ou 10

Défi du jourUn problème, trois essais

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