5èmeProbabilités

La moyenne pondérée

20 min5 exercicesSéquence 2.25ème

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Durée : 20 min

Introduction

En 6ème, tu as calculé une moyenne simple : on additionne toutes les valeurs et on divise par leur nombre. Mais parfois, certaines valeurs « comptent plus » que d'autres : c'est le cas des notes affectées d'un coefficient, ou des effectifs dans un tableau statistique. On a alors besoin de la moyenne pondérée.

Rappel : la moyenne simple

Moyenne simple=somme des valeursnombre de valeurs\text{Moyenne simple} = \dfrac{\text{somme des valeurs}}{\text{nombre de valeurs}}

Cette formule ne convient que si toutes les valeurs ont la même importance.

La moyenne pondérée

Quand chaque valeur xix_i est associée à un poids (ou coefficient, ou effectif) pip_i, la moyenne pondérée se calcule ainsi :

Moyenne pondeˊreˊe=x1×p1+x2×p2++xn×pnp1+p2++pn\text{Moyenne pondérée} = \dfrac{x_1 \times p_1 + x_2 \times p_2 + \dots + x_n \times p_n}{p_1 + p_2 + \dots + p_n}

📌 Méthode — Calculer une moyenne pondérée

1. Multiplier chaque valeur par son poids (coefficient ou effectif).

2. Additionner tous ces produits : c'est le numérateur.

3. Additionner tous les poids : c'est le dénominateur.

4. Diviser le numérateur par le dénominateur.

⚠️ Attention : le dénominateur est la somme des poids (coefficients ou effectifs), jamais le nombre de valeurs différentes si elles ont des poids différents !

Pourquoi une moyenne pondérée ?

Si on calculait une simple moyenne sans tenir compte des coefficients, une note avec un petit coefficient compterait autant qu'une note avec un gros coefficient — ce qui ne reflèterait pas correctement l'importance relative de chaque épreuve ou de chaque groupe de données.

Exemples

✅ Exemple simple — Notes avec coefficients

Un élève a obtenu 1212 en devoir (coefficient 11) et 1616 en contrôle (coefficient 22).

Moyenne=12×1+16×21+2=12+323=44314,7\text{Moyenne} = \dfrac{12 \times 1 + 16 \times 2}{1 + 2} = \dfrac{12 + 32}{3} = \dfrac{44}{3} \approx 14{,}7

📘 Exemple intermédiaire — Moyenne d'un tableau d'effectifs

Un tableau donne les notes obtenues par une classe : note 1010 (effectif 55), note 1414 (effectif 1212), note 1818 (effectif 33).

Moyenne=10×5+14×12+18×35+12+3=50+168+5420=27220=13,6\text{Moyenne} = \dfrac{10 \times 5 + 14 \times 12 + 18 \times 3}{5 + 12 + 3} = \dfrac{50 + 168 + 54}{20} = \dfrac{272}{20} = 13{,}6

🔴 Exemple avancé — Trois notes, trois coefficients différents

Un élève a 88 en devoir (coeff 11), 1313 en contrôle (coeff 33) et 1717 à l'oral (coeff 22).

Moyenne=8×1+13×3+17×21+3+2=8+39+346=816=13,5\text{Moyenne} = \dfrac{8 \times 1 + 13 \times 3 + 17 \times 2}{1 + 3 + 2} = \dfrac{8 + 39 + 34}{6} = \dfrac{81}{6} = 13{,}5

Remarque : cette moyenne (13,513{,}5) est plus proche de 1313 (la note de plus gros coefficient) que la moyenne simple des trois notes (8+13+173=12,67\dfrac{8+13+17}{3} = 12{,}67) ne l'aurait laissé penser — le coefficient le plus fort « tire » la moyenne vers lui.

À retenir

- La moyenne pondérée tient compte de l'importance (coefficient ou effectif) de chaque valeur.
- Formule : somme des (valeur×poids)somme des poids\dfrac{\text{somme des (valeur} \times \text{poids)}}{\text{somme des poids}}.
- Le dénominateur est la somme des poids, pas le nombre de valeurs distinctes.
- Plus le coefficient d'une valeur est grand, plus celle-ci influence fortement la moyenne.

Exercices

Dans une moyenne pondérée, le dénominateur correspond à :

Si toutes les valeurs ont le même coefficient, la moyenne pondérée donne le même résultat que la moyenne simple.

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