Diagrammes en bâtons, secteurs, histogrammes | Mathématiques Seconde

Introduction aux diagrammes statistiques

DIAGRAMMES STATISTIQUES
Diagrammes en bâtons, circulaires et histogrammes

Découvrez les représentations graphiques des données statistiques

Bâtons
Secteurs
Histogrammes

Informations du cours

Pays: France
Niveau: Seconde
Matière: Mathématiques
Chapitre: Statistiques et probabilités
Sous-chapitre: Statistique descriptive
Section: Diagrammes en bâtons, secteurs, histogrammes

Diagrammes en bâtons

Diagrammes en bâtons

DÉFINITION ET UTILISATION
Un diagramme en bâtons est une représentation graphique qui permet de comparer des valeurs quantitatives associées à des catégories qualitatives.
Caractéristiques principales
  • 1 Utilisé pour représenter des séries statistiques à caractère qualitatif ou quantitatif discret
  • 2 Chaque catégorie est représentée par un rectangle vertical (ou horizontal)
  • 3 La hauteur (ou la longueur) du rectangle est proportionnelle à l'effectif (ou à la fréquence) de la catégorie
  • 4 Les rectangles sont séparés les uns des autres
EXEMPLE PRATIQUE
Exemple : Notes obtenues par une classe

Voici les notes obtenues par une classe de 30 élèves à un contrôle :

Note Effectif Fréquence (%)
8 2 6.7%
10 5 16.7%
12 8 26.7%
14 10 33.3%
16 5 16.7%
Construction du diagramme
  1. 1 Tracer un repère orthogonal (axe horizontal pour les catégories, axe vertical pour les effectifs)
  2. 2 Placer les catégories (notes) sur l'axe horizontal
  3. 3 Pour chaque catégorie, tracer un rectangle vertical dont la hauteur correspond à l'effectif
  4. 4 Donner un titre au diagramme et légender les axes

Diagrammes circulaires (secteurs)

Diagrammes circulaires

DÉFINITION ET UTILISATION
Un diagramme circulaire (ou diagramme en secteurs) est une représentation graphique qui permet de visualiser la répartition d'une série statistique en montrant les proportions relatives de chaque catégorie.
Caractéristiques principales
  • 1 Utilisé pour représenter des séries statistiques à caractère qualitatif
  • 2 Le disque est divisé en secteurs angulaires
  • 3 L'angle au centre de chaque secteur est proportionnel à l'effectif (ou à la fréquence) de la catégorie
  • 4 La somme des angles est égale à 360°
EXEMPLE PRATIQUE
Exemple : Types de repas préférés

Voici la répartition des types de repas préférés parmi 100 personnes interrogées :

Type de repas Effectif Fréquence (%) Angle (°)
Pizza 30 30% 108°
Hamburger 25 25% 90°
Pâtes 20 20% 72°
Salade 15 15% 54°
Autre 10 10% 36°
Calcul des angles

L'angle correspondant à chaque catégorie se calcule avec la formule :

Angle (en degrés) = Fréquence × 360°

Ou bien :

Angle (en degrés) = (Effectif de la catégorie / Effectif total) × 360°

Exemple : Pour Pizza (30 personnes sur 100) : (30/100) × 360° = 0.3 × 360° = 108°

Histogrammes

Histogrammes

DÉFINITION ET UTILISATION
Un histogramme est une représentation graphique qui permet de visualiser la distribution d'une série statistique continue en regroupant les données en classes.
Caractéristiques principales
  • 1 Utilisé pour représenter des séries statistiques continues
  • 2 Les données sont regroupées en classes (intervalles)
  • 3 Représenté par des rectangles accolés les uns aux autres
  • 4 La surface de chaque rectangle est proportionnelle à l'effectif de la classe
  • 5 Si toutes les classes ont la même amplitude, la hauteur est proportionnelle à l'effectif
EXEMPLE PRATIQUE
Exemple : Tailles des élèves

Voici la répartition des tailles (en cm) de 40 élèves :

Classe (cm) Centre Effectif Fréquence (%)
[150 ; 155[ 152.5 4 10%
[155 ; 160[ 157.5 8 20%
[160 ; 165[ 162.5 12 30%
[165 ; 170[ 167.5 10 25%
[170 ; 175[ 172.5 6 15%
Construction de l'histogramme
  1. 1 Déterminer les classes (intervalles) de valeurs
  2. 2 Tracer un repère orthogonal (axe horizontal pour les classes, axe vertical pour les effectifs)
  3. 3 Pour chaque classe, tracer un rectangle dont la base correspond à l'intervalle et la hauteur à l'effectif
  4. 4 Les rectangles doivent être accolés (pas d'espace entre eux)
  5. 5 Donner un titre au diagramme et légender les axes
ATTENTION : Si les classes ont des amplitudes différentes, la hauteur du rectangle n'est pas proportionnelle à l'effectif mais à la densité d'effectif.

Comparaison des diagrammes

Quand utiliser chaque type ?

CRITÈRES DE CHOIX
Diagramme en bâtons
  • 1 Pour des données qualitatives (catégories nominales)
  • 2 Pour des données quantitatives discrètes
  • 3 Lorsqu'on veut comparer des effectifs ou des fréquences
  • 4 Pour des séries avec peu de modalités
Diagramme circulaire
  • 1 Pour montrer la composition d'un ensemble
  • 2 Pour visualiser des parts de total (proportions)
  • 3 Pour des données qualitatives avec peu de catégories
  • 4 Lorsque les fréquences sont significativement différentes
Histogramme
  • 1 Pour des données quantitatives continues
  • 2 Pour visualiser la distribution d'une variable
  • 3 Pour identifier la forme de la distribution
  • 4 Pour des séries avec beaucoup de valeurs différentes
AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS
Avantages et inconvénients

Diagramme en bâtons

Avantages : Facile à lire, bon pour comparaison

Inconvénients : Moins adapté pour beaucoup de catégories

Diagramme circulaire

Avantages : Bonne visualisation des proportions

Inconvénients : Difficile à comparer, pas adapté pour de nombreuses catégories

Histogramme

Avantages : Bonne visualisation de la distribution

Inconvénients : Nécessite un regroupement en classes

Exercice 1 : Diagramme en bâtons

Exercice d'application

ÉNONCÉ
Sujet

Voici le nombre d'élèves inscrits dans différents clubs sportifs d'un collège :

  • Football : 45 élèves
  • Basket-ball : 30 élèves
  • Tennis : 15 élèves
  • Volley-ball : 25 élèves
  • Rugby : 20 élèves

Construire un diagramme en bâtons représentant cette série statistique.

SOLUTION
Étape 1 : Préparation des données

Créons un tableau avec les informations nécessaires :

Club Effectif
Football 45
Basket-ball 30
Tennis 15
Volley-ball 25
Rugby 20
Étape 2 : Construction du diagramme
  1. 1 Tracer un repère orthogonal (axes perpendiculaires)
  2. 2 Sur l'axe horizontal, placer les clubs sportifs
  3. 3 Sur l'axe vertical, graduer selon les effectifs (jusqu'à 50)
  4. 4 Tracer des rectangles verticaux dont la hauteur correspond à l'effectif de chaque club
  5. 5 Donner un titre au graphique et nommer les axes
Le diagramme en bâtons permet de visualiser immédiatement que le football est le club le plus populaire.

Exercice 2 : Diagramme circulaire

Exercice d'application

ÉNONCÉ
Sujet

Une enquête a été menée auprès de 200 personnes pour connaître leur moyen de transport favori :

  • Voiture : 80 personnes
  • Transport en commun : 60 personnes
  • Vélo : 40 personnes
  • Marche à pied : 20 personnes

Représenter cette série statistique par un diagramme circulaire.

SOLUTION
Étape 1 : Calcul des fréquences et des angles
Moyen de transport Effectif Fréquence (%) Angle (°)
Voiture 80 40% 144°
Transport en commun 60 30% 108°
Vélo 40 20% 72°
Marche à pied 20 10% 36°
Total 200 100% 360°
Étape 2 : Calcul des angles

Formule : Angle = (Effectif / Effectif total) × 360°

  • Voiture : (80/200) × 360° = 0.4 × 360° = 144°
  • Transport en commun : (60/200) × 360° = 0.3 × 360° = 108°
  • Vélo : (40/200) × 360° = 0.2 × 360° = 72°
  • Marche à pied : (20/200) × 360° = 0.1 × 360° = 36°
Le diagramme circulaire montre clairement que la moitié des personnes utilisent la voiture comme moyen de transport favori.

Exercice 3 : Histogramme

Exercice d'application

ÉNONCÉ
Sujet

Voici la durée (en minutes) passée devant la télévision par 50 personnes pendant une soirée :

Durée (min) Effectif
[0 ; 30[ 5
[30 ; 60[ 12
[60 ; 90[ 18
[90 ; 120[ 10
[120 ; 150[ 5

Représenter cette série statistique par un histogramme.

SOLUTION
Étape 1 : Analyse des données

Les données sont déjà regroupées en classes de même amplitude (30 minutes). Cela facilite la construction de l'histogramme car la hauteur des rectangles sera directement proportionnelle aux effectifs.

Étape 2 : Construction de l'histogramme
  1. 1 Tracer un repère orthogonal
  2. 2 Sur l'axe horizontal, représenter les classes (intervalle de durées)
  3. 3 Sur l'axe vertical, représenter les effectifs
  4. 4 Construire des rectangles dont la base correspond à l'intervalle et la hauteur à l'effectif
  5. 5 Les rectangles doivent être accolés (pas d'espace entre eux)
L'histogramme montre que la majorité des personnes passent entre 60 et 90 minutes devant la télévision.

Résumé

Points clés

DIAGRAMMES EN BÂTONS
Caractéristiques
  • 1 Utilisés pour des données qualitatives ou quantitatives discrètes
  • 2 Rectangles séparés les uns des autres
  • 3 Hauteur proportionnelle à l'effectif
  • 4 Permettent les comparaisons entre catégories
DIAGRAMMES CIRCULAIRES
Caractéristiques
  • 1 Utilisés pour montrer des proportions
  • 2 Disque divisé en secteurs angulaires
  • 3 Angle proportionnel à l'effectif (Angle = Fréquence × 360°)
  • 4 Somme des angles = 360°
HISTOGRAMMES
Caractéristiques
  • 1 Utilisés pour des données quantitatives continues
  • 2 Données regroupées en classes
  • 3 Rectangles accolés (pas d'espace entre eux)
  • 4 Surface proportionnelle à l'effectif (hauteur proportionnelle si classes de même amplitude)
CONSEILS POUR BIEN RÉUSSIR
Bonnes pratiques
  • 1 Toujours donner un titre clair au graphique
  • 2 Légender correctement les axes
  • 3 Utiliser des couleurs différentes pour distinguer les catégories
  • 4 Respecter les échelles et les proportions
  • 5 Vérifier que la somme des fréquences fait 100% (pour les diagrammes circulaires)
Maîtrisez ces diagrammes pour mieux analyser et présenter vos données statistiques !

Conclusion

Félicitations !

FÉLICITATIONS !
MAÎTRISE DES DIAGRAMMES STATISTIQUES
Vous comprenez maintenant les diagrammes en bâtons, secteurs et histogrammes !

Continuez à pratiquer pour renforcer vos compétences en statistiques

Compris
Retenu
Appliqué

Récapitulatif des objectifs atteints

  • Comprendre la différence entre les différents types de diagrammes
  • Savoir quand utiliser chaque type de diagramme
  • Être capable de construire des diagrammes en bâtons, circulaires et des histogrammes
  • Appliquer les formules de calcul (angles pour les diagrammes circulaires)
  • Résoudre des exercices d'application