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Ajustement affine avec changement de variable


📘 Ajustement affine avec changement de variable

Quand un nuage de points n’est pas aligné, on peut parfois le rendre presque aligné en effectuant un changement de variable.

On effectue ensuite une régression linéaire entre x et la nouvelle variable z.


🔁 Cas 1 : Changement de variable \( z = y^2 \)

On utilise ce changement quand la croissance de \( y \) s’accélère.

Étapes :

  1. On calcule \( z_i = y_i^2 \)
  2. On réalise la régression entre \( x \) et \( z \)
  3. On obtient une droite : \( z = ax + b \)

Exemple :

x0510
y246
z41636

Si \( z = 3x + 4 \), pour \( x = 6 \) : \[ z = 3 \times 6 + 4 = 22 \Rightarrow y = \sqrt{z} = \sqrt{22} \approx 4{,}7 \]

🔁 Cas 2 : Changement de variable \( z = \frac{1}{y} \)

Utile quand le nuage semble suivre une décroissance non linéaire.

Étapes :

  1. On calcule \( z_i = \frac{1}{y_i} \)
  2. On ajuste une droite \( z = ax + b \)
  3. On revient à \( y = \frac{1}{z} \)

Exemple :

x01020
y210{,}5
z0{,}512

Si \( z = 0{,}05x + 0{,}5 \), pour \( x = 15 \) : \[ z = 0{,}05 \times 15 + 0{,}5 = 1{,}25 \Rightarrow y = \frac{1}{z} = \frac{1}{1{,}25} = 0{,}8 \]

🔁 Cas 3 : Changement de variable \( z = \log(y) \)

Utilisé quand \( y \) évolue exponentiellement.

Attention : on utilise log base 10 (programme STMG).

Étapes :

  1. On calcule \( z_i = \log(y_i) \)
  2. On ajuste \( z = ax + b \)
  3. On revient à \( y = 10^z \)

Exemple :

x01020
y101001000
z123

Si \( z = 0{,}1x + 1 \), pour \( x = 15 \) : \[ z = 0{,}1 \times 15 + 1 = 2{,}5 \Rightarrow y = 10^{z} = 10^{2{,}5} \approx 316 \]


Une des 3 changements de variables que tu dois maîtrisé te sera proposé aléatoirement 😉


On étudie le nuage de points suivants:

Les points ne sont pas alignés.
On effectue le changement de variable : $z = 1/y$.
Complète le tableau (arrondir au centième):

x05102030
y5.412.882.051.250.93
z

Droite d’ajustement (forme : $z = ax + b$) :
Les coefficients $a$ et $b$ seront arrondis au centième.



Valeur de $y$ pour $x = 8 $ (arrondir au centième):



Valeur de $x$ pour $y = 2.05 $ (arrondir au centième):