199- Voici la liste des tailles (en cm) des 18 garçons relevées dans une classe de Terminale :
179 - 182 - 180 - 180 - 187 - 191 - 180 - 179 - 193 - 167 - 185 - 176 - 172 - 168 - 173 - 175 - 184 - 175
1) Calculer la moyenne \(\mu\) et l'écart-type \(\sigma\) de cette série statistique.
2) On modélise la taille des 380 000 garçons qui sont en Terminale dans toute la France par une loi normale dont l'espérance et l'écart-type sont les valeurs obtenues à la question 1) arrondies au cm.
Calculer une estimation du nombre d'élèves de Terminale S en France qui mesurent plus de 2 mètres.
3) Calculer une estimation de la taille du plus grand élève de Terminale sur toute la France.
1) Rentrer les 18 tailles dans une liste, puis utiliser les fonctions statistiques de la calcualtrice.
2) Calculer d'abord la probabilité qu'un élève mesure plus de 2 mètres.
3) Calculer la taille telle qu'un seul élève sur 380 000 dépasse cette taille.
1) A la calculatrice, on trouve : \(\mu\approx 179,2\) cm et \(\sigma\approx 6,9\) cm.
2) On modélise la taille \(X\) par une loi normale de paramètres \(\mu=179\) et \(\sigma=7\).
La calculatrice donne : \(P(X\gt 200)\approx 0,00135\), soit une proportion de 0,135%.
Le nombre d'élèves correspondant est \(0,00135\times 380000\approx 513\).
Il y a donc environ 500 garçons de Terminale qui mesurent plus de 2 mètres.
3) La taille du plus grand élève correspond (approximativement) au nombre \(c\) tel que \(P(X\gt c)=\frac{1}{380000}\), c'est-à-dire tel que \(P(X\lt c)=\frac{379999}{380000}\). La calculatrice donne \(c\approx 211\). On peut donc estimer la taille du plus grand élève de France aux environs de 2,10 mètres.
Remarque : la loi normale est assez réaliste pour ce problème. Cependant, la théorie de l'estimation statistique dit que la meilleure estimation de l'écart-type n'est pas le \(\sigma\) obtenu à la question 1), mais qu'il faut multiplier cette valeur par \(\sqrt{\frac{n}{n-1}}\), où \(n\) est la taille de l'échantillon, pour obtenir l'estimation optimale de \(\sigma\). Dans notre cas, \(n=18\), donc on aurait dû idéalement multiplier \(\sigma\) par \(\sqrt{\frac{18}{17}}\approx 1,059\). Pour notre problème, ceci à pour effet d'augmenter notre estimation à 800 élèves mesurant plus de 2 mètres et de porter la taille du plus grand élève à 2,12 m.