exemple 1 : une inflation galopante sur 7 années …
rappel : une hausse de x% sur un montant revient à le multiplier par (1+x%)
| i → | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | \displaystyle\Pi |
| Inflation de … | 0% | 100% | 200% | 300% | 400% | 800% | 1000% |
282% |
| \displaystyle x_i | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 9 | 11 |
11880 |
| \displaystyle \bar x | a | a | a | a | a | a | a |
11880 |
Le processus engagé est le produit des termes \displaystyle\big(\Pi x_i \big)
On calcule la valeur a (se substituant aux 7 autres valeurs) et on obtient :
\displaystyle a^7=\prod_{i=1}^7x_i= 11880 donc \displaystyle \bar x\;=\;a=\sqrt[7]{11880}\approx3,82=1+282%
soit une inflation moyenne égale à 282%. C’est la moyenne géométrique.
exemple 2 : 7 changements de vitesse…
rappel : à la vitesse v en km.h-1 , le temps mis pour parcourir 1 km est \displaystyle\frac{1}{v} exprimé en h.
A.N. à la vitesse v = 5 km.h-1 , pour parcourir 1 km il faut 0,2 h = 12 min.
| i → | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | \displaystyle\Sigma |
| à la vitesse \displaystyle x_i en km.h-1 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 9 | 11 | moyenne 2,8 km.h-1 |
| le temps mis (pour 1 km) \displaystyle \frac{1}{x_i} |
1 | \displaystyle \frac{1}{2} | \displaystyle \frac{1}{3} | \displaystyle \frac{1}{4} | \displaystyle \frac{1}{5} | \displaystyle \frac{1}{9} | \displaystyle \frac{1}{11} | \displaystyle \frac{4921}{1980} |
| \displaystyle\frac{1}{\bar x} | \displaystyle \frac{1}{a} | \displaystyle \frac{1}{a} | \displaystyle \frac{1}{a} | \displaystyle \frac{1}{a} | \displaystyle \frac{1}{a} | \displaystyle \frac{1}{a} | \displaystyle \frac{1}{a} | \displaystyle \frac{4921}{1980} |
Le processus engagé est la somme des inverses \displaystyle\big(\sum\frac{1}{x_i} \big)
On calcule la valeur a (se substituant aux 7 autres valeurs) et on obtient :
\displaystyle\frac{7}{a}=\sum_{i=1}^7\frac{1}{x_i}=\frac{4921}{1980} donc \displaystyle\bar x\;=\;a=\frac{1980}{703}\approx2,8
soit une vitesse moyenne égale à 2,8 km.h-1. C’est la moyenne harmonique.
exemple 3 : 7 disques peints
rappel : l’aire d’un disque n’est pas proportionnelle à son rayon, mais à son carré :
\displaystyle A=\pi r^2
| i → | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | \displaystyle\Sigma |
| à un rayon \displaystyle x_i en dm |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 9 | 11 | moyenne 6,1 dm |
| son carré \displaystyle x_i^2 |
1² | 2² | 3² | 4² | 5² | 9² | 11² | 257 |
| \displaystyle {\bar x}^2 | a² | a² | a² | a² | a² | a² | a² | 257 |
Le processus engagé est la somme des carrés \displaystyle\big(\sum{x_i}^2 \big)
On calcule la valeur a (se substituant aux 7 autres valeurs) et on obtient :
\displaystyle{7}{a}^2=\sum_{i=1}^7{x_i}^2=257 donc \displaystyle\bar x\;=\;a=\sqrt\frac{257}{7}\approx6,1
soit un rayon moyen égal à 6,1 dm.
C’est la moyenne quadratique des N=7 rayons \displaystyle x_i \;\;i\in\llbracket 1,N\rrbracket :
\displaystyle\bar x\;=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N{x_i^2}}
rayon quadratique moyen
Rq : l’écart type est un paramètre statistique très utilisé ; il est calculé selon le même processus :
\displaystyle\sigma_x\;=\sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i=1}^N{(x_i-\bar x)^2}}
écart quadratique moyen