Un ordinateur dans le cartable, ça change la donne ?
Quelques expériences d'utilisation des moteurs de recherche dans un cours de maths
Exemple 1 : la superbe pandémie gripale de l'hivers 2009 et sa droite de régression linéaire La quinzaine zéro et le 30/04/2009
En saisissant le tableau ci-dessus dans la calculatrice en "2 variables" on obtient le résultat suivant : corrélation de 0.97 , ce qui indique que l'on peut se tenter quelques prévisions. équation de la droite de régression linéaire yi = 0.54 qi + 3.35
QUESTION 1 : A Noël, on sera dans la quinzaine 16 par rapport à notre système de notation ... Combien de contaminés si la pandémie continue ainsi son évolution ?
REPONSE : Y16 = 0.54 * 16 + 3.35 donc Y16 = 11.99 et en appliquant le changement de variables N16 = exp(11.99) donc N16 = 161 135 cas
QUESTION 2 : La France compte 60 000 000 d'habitants, quand seront-ils tous contaminés
REPONSE : on a donc Nk = 60 000 000 donc Yk = ln(Nk) donc Yk = ln( 60 000 000) et Yk = 17.91 or, Yk = 0.54 * qk + 3.35 donc 17.91 = 0.54 qk + 3.35 donc il vient qk = 27 La contagion aura atteint tous les Français en juillet 2010 ...
Une autre activité de régession linéaire avec des données relevées en direct sur le web "la courbe du réchauffement climatique" activité données sous forme de devoir sur table aux étudiants de BTS série B.
Autre activité intéressante : développement d'une fonction en série de fourier
Exemple : la fonction f paire, de période 2 et définie sur l'intervalle [0, 1[ par f(x) = x
L'intégration par partie nous donne a0 = 1/2 et, pour n impair les an = 2/(n²pi²)*cos(npi - 1) ce qui donne les début de la série = 0.5 - 0.405 cos(pi X) - 0.045 cos(3pi X) et la courbe ci-dessous
En allant au terme suivant le début de la série sera donc 0.5 - 0.405 cos(pi X) - 0.045 cos(3pi X) - 0.0162 cos(5pi X) et la courbe ci-dessous
Choisissons comme variable aléatoire X = la somme de deux dés de couleurs différentes On sait que l'espérance est de 7 , somme qui sort avec une proba de 1/6 et un écart-type de 3.2 Avoir à proximité des ordinateurs ou même calculatrices change largement la donne car on peut se permettre d'utiliser la fonction pseudo-aléatoire associée à chacun des logiciels ou microprocesseur : * La calculatrice avec la formule Int(rand# x 6 + 1) + Int(rand# x 6 + 1) génère la somme de deux dés, il suffit ensuite d'appuyer sur la touche exe à repétition et de noter les valeurs qui sortent ou mieux de programmer sa calculatrice pour un certain nombre de lancers * Sur ordinateur avec un tableur il suffit de fabriquer dans deux cellules deux dés (sous excel on aura =ent(alea()*6 + 1) dans chaque cellule) et de récupérer la somme des dés dans une autre cellule, disons la cellule C5 qui est appelée Feuil1.Cells(5,3) en VBA. On peut alors créer un bouton sur la feuille et lui associer un script de ce style
Compt = 0 For n = 1 TO 100 Feuil1.calculate IF Feuil1.cells(5,3) = 7 Then compt = compt + 1 Next n Feuil1.cells(11,4) = compt
Ce script compte le nombre d'appartition de la somme 7. On s'aperçoit que, sur 100 lancers, on est loin du 16,6 % annoncé ! On pourra forcer pour s'apercevoir que sur 10 000 lancers on s'approche nettement de ce pourcentage