Feat(2nd): plan de travail et exercices Python

2nd/12_Indicateurs_statistiques/4E_etude_stat.ipynb

@@ -0,0 +1,575 @@
+{
+ "cells": [
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# Statistiques\n",
+    "\n",
+    "Dans ce TP, vous travaillerez sur des séries statistiques en utilisant Python. \n",
+    "\n",
+    "Pour stocker une série de nombre en python, on utiliser les listes. Elles sont définies avec des [].\n",
+    "\n",
+    "La manipulation des listes est expliqué dans [Mémo sur les listes](#Mémo-sur-les-listes). Vous n'avez pas besoin de tout lire pour le moment par contre vous pouvez vous y reféré quand vous aurez besoin.\n",
+    "\n"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## Nombre de passagers\n",
+    "\n",
+    "On a compté le nombre de passagers dans des voitures à la sortie d'un village. Les valeurs ont été rassemblées dans la liste suivante\n"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 1,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "passagers = [4, 1, 4, 1, 2, 1, 5, 0, 3, 4, 0, 4, 0, 0, 4, 3, 2, 3, 5, 2, 5, 4, 1, 2, 1]"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "1. Décrire l'étude statistique réalisée"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "raw",
+   "metadata": {},
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "2. Quelle est l'effectif total de cette série?"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "3. Calculer l'étendu de la série statistique."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "4. Calculer la moyenne."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "5. Calculer la médiane."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## Nombre de kilomètre.\n",
+    "\n",
+    "Cette fois-ci, on a relevé les compteurs kilométriques de voiture sur un parking. Les valeurs ont été enregistrée dans la liste suivante"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 3,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "# Kilomètre au compteur\n",
+    "kilometres = [68806, 136429, 67417, 44743, 166108, 63686, 133615,\n",
+    "              97402, 131932, 60947, 166706, 194451, 103493, 71308, 69805]\n"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "1. Décrire l'étude statistique réalisée"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "raw",
+   "metadata": {},
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "2. Quelle est l'effectif total de cette série?"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "3. Calculer l'étendu de la série statistique."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "4. Calculer la moyenne."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "5. Calculer la médiane."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## Ecrire des fonctions\n",
+    "\n",
+    "Pour pouvoir rendre des lignes de code réutilisables, les programmeurs codent des `fonctions`.\n",
+    "\n",
+    "Par exemple, voici le code de la fonction `etendu` qui à partir d'une liste (`valeurs`) renvoie (`return`) l'étendu des valeurs de la liste."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 4,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "def etendu(valeurs):\n",
+    "    return max(valeurs) - min(valeurs)"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "L'avantage de programmer de cette façon est de pouvoir oublier la façon dont on calcule l'étendu mais de pouvoir la calculer.\n",
+    "\n",
+    "Par exemple pour calculer l'étendu du nombre de passagers, on écrira"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 5,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "data": {
+      "text/plain": [
+       "5"
+      ]
+     },
+     "execution_count": 5,
+     "metadata": {},
+     "output_type": "execute_result"
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "etendu(passagers)"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "1. Calculer avec la fonction l'étendu des kilomètres."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "2. Compléter la fonction suivante qui calcule la moyenne à partir d'une liste de valeurs."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "def moyenne(valeurs):\n",
+    "    return ..."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "3. Utiliser cette fonction pour calculer la moyenne de passagers puis de kilometres."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "4. Compléter la fonction ci-dessous qui calcule la médiane"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "def mediane(valeurs):\n",
+    "    valeurs_triee = ...\n",
+    "    effectif_total = ...\n",
+    "    if ...:\n",
+    "        return ...\n",
+    "    else:\n",
+    "        return ..."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "5. Utiliser cette fonction sur les listes passagers puis kilometres."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## Mémo sur les listes\n",
+    "\n",
+    "Quelques précisions autour de la manipulation des listes avec Python"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 2,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": [
+    "L = [5, 2, 1, 2, 4, 5, 5]"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- `max`: valeur maximal de la liste"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 3,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "name": "stdout",
+     "output_type": "stream",
+     "text": [
+      "5\n"
+     ]
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "print(max(L))"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- `min`: valeur minimal de la liste "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 4,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "name": "stdout",
+     "output_type": "stream",
+     "text": [
+      "1\n"
+     ]
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "print(min(L))"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- `len`: calculer le nombre d'éléments dans la liste"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 5,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "name": "stdout",
+     "output_type": "stream",
+     "text": [
+      "7\n"
+     ]
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "print(len(L))"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- `sum`: calculer la somme des éléments de la liste"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 6,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "name": "stdout",
+     "output_type": "stream",
+     "text": [
+      "24\n"
+     ]
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "print(sum(L))"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- `sorted`: trier les éléments de la liste"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 7,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "name": "stdout",
+     "output_type": "stream",
+     "text": [
+      "[1, 2, 2, 4, 5, 5, 5]\n"
+     ]
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "print(sorted(L))"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- Récupérer le i-ième élément de la liste (**/!\\ on commence à compter à partir de 0**)"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 8,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "name": "stdout",
+     "output_type": "stream",
+     "text": [
+      "5\n",
+      "1\n"
+     ]
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "# Le premier élément de la liste\n",
+    "print(L[0])\n",
+    "# le 3e élément de la liste\n",
+    "print(L[2])"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- Compter l'effectif d'une valeur"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 9,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "data": {
+      "text/plain": [
+       "2"
+      ]
+     },
+     "execution_count": 9,
+     "metadata": {},
+     "output_type": "execute_result"
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "L.count(2)"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "- Faire une boucle sur tous les éléments de la liste"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": 10,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [
+    {
+     "name": "stdout",
+     "output_type": "stream",
+     "text": [
+      "5\n",
+      "2\n",
+      "1\n",
+      "2\n",
+      "4\n",
+      "5\n",
+      "5\n"
+     ]
+    }
+   ],
+   "source": [
+    "for x in L:\n",
+    "    print(x)"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "code",
+   "execution_count": null,
+   "metadata": {},
+   "outputs": [],
+   "source": []
+  }
+ ],
+ "metadata": {
+  "kernelspec": {
+   "display_name": "Python 3 (ipykernel)",
+   "language": "python",
+   "name": "python3"
+  },
+  "language_info": {
+   "codemirror_mode": {
+    "name": "ipython",
+    "version": 3
+   },
+   "file_extension": ".py",
+   "mimetype": "text/x-python",
+   "name": "python",
+   "nbconvert_exporter": "python",
+   "pygments_lexer": "ipython3",
+   "version": "3.10.9"
+  }
+ },
+ "nbformat": 4,
+ "nbformat_minor": 2
+}

2nd/12_Indicateurs_statistiques/exercises.tex

@@ -65,6 +65,7 @@
     \end{tasks}
 \end{exercise}
 
+% Tableau d'effectifs
 
 \begin{exercise}[subtitle={Poissons}, step={2}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\searchMode}]
     Voici le nombre de poissons pêchés lors des 20 dernières sorties
@@ -87,8 +88,77 @@
     \end{enumerate}
 \end{exercise}
 
+\begin{exercise}[subtitle={Recette}, step={2}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\groupMode}]
+    Pour chaque indicateur suivant, détailler les étapes nécessaires pour le calculer à partir d'un tableau d'effectifs. Vous illustrerez votre méthode avec un exemple.
+    \begin{tasks}(4)
+        \task Moyenne $\overline{x}$
+        \task Médiane $Me$
+        \task Premier Quartile $Q_1$
+        \task Troisième Quartile $Q_3$
+    \end{tasks}
+\end{exercise}
 
-\begin{exercise}[subtitle={Revenus - utilisation de la calculatrice}, step={3}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\trainMode}]
+\begin{exercise}[subtitle={Nombre de téléphone}, step={2}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\trainMode}]
+    On a fait une étude à la sortie d'un lycée pour étudier le nombre de téléphones qu'ont eu les élèves. Les résultats ont été reportés dans le tableau suivant :
+
+    \begin{minipage}{0.5\linewidth}
+        \begin{center}
+            \begin{tabular}{|c|c|}
+                \hline
+                Quantité & Effectif \\
+                \hline
+                0 & 5 \\
+                \hline
+                1 & 25 \\
+                \hline
+                2 & 60 \\
+                \hline
+                3 & 55 \\
+                \hline
+                4 & 40 \\
+                \hline
+                5 & 0 \\
+                \hline
+                6 & 2 \\
+                \hline
+            \end{tabular}
+        \end{center}
+    \end{minipage}
+    \begin{minipage}{0.5\linewidth}
+        \begin{enumerate}
+            \item Décrire l'étude statistique.
+            \item Calculer les indicateurs suivants
+                \begin{itemize}
+                    \item La moyenne
+                    \item La médiane
+                    \item Le premier et le troisième quartile
+                    \item L'écart inter-quartiles
+                \end{itemize}
+        \end{enumerate}
+    \end{minipage}
+\end{exercise}
+
+\begin{exercise}[subtitle={Jeu télévisé}, step={2}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\trainMode}]
+    \begin{minipage}{0.6\linewidth}
+        On a soumis une liste de 10 questions à deux groupes de 40 candidats à un jeu télévisé. On a représenté dans le diagramme ci-contre les résultats de chaque groupe.
+
+        \begin{enumerate}
+            \item Quel est le meilleur groupe ?
+        \end{enumerate}
+        Lors de la sélection, la production décide d’éliminer la moitié des candidats de chaque groupe.
+        \begin{enumerate}
+            \setcounter{enumi}{1}
+            \item Quel est le meilleur groupe après cette phase d’élimination ?
+            \item Expliquez avec vos mots ce qui, selon vous, différencie ces deux groupes.
+        \end{enumerate}
+    \end{minipage}
+    \hspace{1cm}
+    \begin{minipage}{0.3\linewidth}
+        \includegraphics[scale=0.2]{./fig/res_jeu}
+    \end{minipage}
+\end{exercise}
+
+\begin{exercise}[subtitle={Revenus - utilisation de la calculatrice}, step={2}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\trainMode}]
     On veut étudier la répartition des salaires des ménages de Petit-Ville. Une étude statistique a été faite et a donné les résultats suivants:
 
     \hspace{-1cm}
@@ -130,3 +200,29 @@
 
     \end{enumerate}
 \end{exercise}
+
+% Moyenne
+
+\begin{exercise}[subtitle={Des élèves et des notes}, step={3}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\searchMode}]
+    Un élève a obtenu les notes suivantes dans trois épreuves de son examen final :
+    \begin{center}
+        Math: 15/20 \qquad Français: 12/20 \qquad HG: 16/20
+    \end{center}
+    \begin{enumerate}
+        \item Calculer sa moyenne à l'examen
+        \item Il se dit que ces notes sont vraiment importantes. Il voudrait qu'elles aient plus de poids pour cela il va demander à ses enseignants que toutes ces notes soient coefficients 4. Quelle sera alors sa moyenne?
+        \item Il se rappelle qu'il est en filière littéraire et donc que la note de français compte trois fois plus que la note de math et que la note d'histoire géographie compte deux fois plus que la note de math. Comment peut-il calculer sa moyenne?
+        \item Un peu plus tard arrivent deux autres notes
+            \begin{center}
+                Sieste: 11/20 (coefficient 0.5) \qquad  Jeux vidéo: 18/20 (coefficient 2.5)
+            \end{center}
+            Calculer sa moyenne.
+        \item Proposer une méthode pour calculer une moyenne dans le cas où les valeurs n'ont pas le même poids. Vous illustrerez votre méthode avec un exemple.
+    \end{enumerate}
+\end{exercise}
+
+% Programmation
+
+\begin{exercise}[subtitle={TP python}, step={4}, origin={<++>}, topics={ Indicateurs statistiques }, tags={ Statistiques, Python }, mode={\searchMode}]
+    Notebook sur Pronote (capytale)
+\end{exercise}

2nd/12_Indicateurs_statistiques/plan_de_travail.tex

@@ -30,10 +30,21 @@ Savoir-faire de la séquence
 
 \bigskip
 
-\section{}
+\section{Découverte des indicateurs}
 
 \listsectionexercises
 
+\section{Indicateurs et tableau d'effectifs}
+
+\listsectionexercises
+
+\section{Autour de la moyenne}
+
+\listsectionexercises
+
+\section{Programmation des indicateurs}
+
+\listsectionexercises
 
 \pagebreak