الرياضيات🎓 هدف البكالوريا

الإحصاء

سحابة النقط و النقطة المتوسطة

🔊 المعلّمة تقرأ لك
عند تمثيل سلسلة إحصائية لمتغيرين بيانيا، نحصل على مجموعة نقاط مبعثرة في المستوي، ونبحث دائما عن نقطة واحدة تلخّص موضع هذه المجموعة كلّها. فما هي سحابة النقط، وكيف نعيّن تلك النقطة التي تلخّصها، وماذا يحدث لها إذا غيّرنا مبدأ أو وحدة أحد المتغيّرين؟

الجواب في جملة واحدة: النقطة التي تلخّص سحابة نقط تسمّى النقطة المتوسطة، وإحداثياها هما معدلا المتغيّرين اللذين رأيناهما في الدرس السابق. هذا الدرس يعرّف سحابة النقط ونقطتها المتوسطة G، ثمّ يدرس أثر تغيير المبدأ أو الوحدة عليها، ويطبّق ذلك على أمثلة محلولة.

🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • تعريف سحابة نقط سلسلة إحصائية لمتغيرين
  • تعيين إحداثيي النقطة المتوسطة G لسحابة نقط
  • دراسة أثر تغيير المبدأ أو الوحدة على إحداثيي G
  • التحقّق من انتماء G لمستقيم يشمل نقطتين متوسطتين جزئيتين
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • تعريف السلسلة الإحصائية لمتغيرين ومعدلي متغيّريها
  • حساب معامل توجيه مستقيم يشمل نقطتين معلومتي الإحداثيات

1. سحابة النقط

في معلم متعامد مناسب، مجموعة النقط ⁦Mᵢ(xᵢ ; yᵢ)⁩، حيث ⁦(xᵢ ; yᵢ)⁩ ثنائيات سلسلة إحصائية لمتغيرين، تسمّى سحابة نقط هذه السلسلة.

نقطة من السحابة
Mᵢ(xᵢ ; yᵢ)
النقطة G تقع في وسط سحابة النقط تقريبا، لا فوقها بالضرورة ولا فوق أيّ نقطة منها.

2. النقطة المتوسطة G

النقطة المتوسطة لسحابة نقط سلسلة إحصائية لمتغيرين هي النقطة ⁦G(x ; ȳ)⁩، حيث x و ȳ معدلا المتغيّرين X و Y.

إحداثيا النقطة المتوسطة
G(x ; ȳ)
مثال 1: تعيين النقطة المتوسطة لسحابة نسبة النجاح

🎯المطلوب: عيّن إحداثيي النقطة المتوسطة G لسحابة نقط سلسلة نسبة النجاح.

🔹الخطوة 1: الفاصلة

نستعمل مجموع قيم X الذي سبق حسابه.

x = 139267 ≈ 1989,4
🔹الخطوة 2: التراتب

نستعمل مجموع قيم Y الذي سبق حسابه.

ȳ = 540,57 ≈ 77,2
✅النّتيجة

نجمع الإحداثيتين في نقطة واحدة.

G(1989,4 ; 77,2)

3. أثر تغيير المبدأ أو الوحدة على G

إذا وضعنا ⁦zᵢ = xᵢ − a⁩ و ⁦tᵢ = yᵢ − b⁩، فإنّ النقطة المتوسطة الجديدة ⁦G′⁩ تُترجم بنفس الإزاحة: فاصلتها ⁦x − a⁩، وتراتبها ⁦ȳ − b⁩.

النقطة المتوسطة بعد تغيير المبدأ
G′(x − a ; ȳ − b)
مثال 2: النقطة المتوسطة بعد تغيير المبدأ

🎯المطلوب: عيّن إحداثيي ⁦G′⁩ إذا وضعنا ⁦zᵢ = xᵢ − 1975⁩ و ⁦tᵢ = yᵢ − 70⁩.

🔹الخطوة 1: فاصلة ⁦G′⁩

نطبّق القاعدة على الفاصلة.

z=x − 1975 ≈ 1989,4 − 1975=14,4
🔹الخطوة 2: تراتب ⁦G′⁩

نطبّق القاعدة على التراتب.

t=ȳ − 70 ≈ 77,2 − 70=7,2
✅النّتيجة

نجمع الإحداثيتين في نقطة واحدة.

G′(14,4 ; 7,2)
النقطة المتوسطة بعد تغيير وحدة Y
G″(z ; ū)
مثال 3: النقطة المتوسطة بعد تغيير وحدة

🎯المطلوب: عيّن إحداثيي النقطة المتوسطة ⁦G″⁩ إذا احتفظنا بـ ⁦zᵢ = xᵢ − 1975⁩ ووضعنا ⁦uᵢ = yᵢ/100⁩.

🔹الخطوة 1: الفاصلة

الفاصلة لم تتغيّر لأنّنا لم نبدّل وحدة X، فهي نفس فاصلة ⁦G′⁩.

z = 14,4
🔹الخطوة 2: التراتب

نحسب معدل uᵢ بضرب ȳ في ⁦1/100⁩.

ū=ȳ100 ≈ 77,2100=0,772
✅النّتيجة

نجمع الإحداثيتين في نقطة واحدة.

G″(14,4 ; 0,772)

4. أمثلة تطبيقية: رسم سحابة وتعيين نقطتها المتوسطة

📌المعطى: عدد الخريجين وعدد السكان في خمس بلدان
البلدxᵢ (عدد الخريجين بالآلاف)yᵢ (عدد السكان)
181592539
286069901
353652198
479669516
564567804
مثال 4: النقطة المتوسطة لسحابة عدد الخريجين وعدد السكان

🎯المطلوب: عيّن إحداثيي النقطة المتوسطة G لسحابة عدد الخريجين وعدد السكان.

🔹الخطوة 1: مجموع xᵢ

نجمع قيم xᵢ الخمس.

Σxᵢ=815+860+536+796+645=3652
🔹الخطوة 2: الفاصلة

نقسم على عدد البلدان.

x=36525=730,4
🔹الخطوة 3: مجموع yᵢ

نجمع قيم yᵢ الخمس.

Σyᵢ=92539+69901+52198+69516+67804=351958
🔹الخطوة 4: التراتب

نقسم على عدد البلدان.

ȳ=3519585=70391,6
✅النّتيجة

نجمع الإحداثيتين في نقطة واحدة.

G = (730,4 ; 70391,6)
📌المعطى: كمية سلعة وسعرها
xᵢ (الكمية بالطن)300400500600700
yᵢ (السعر بآلاف الدنانير)4045515457
مثال 5: التحقّق من انتماء G لمستقيم ⁦(G₁G₂)⁩

🎯المطلوب: عيّن G و G₁ (نقطة متوسطة لأوّل نقطتين) و G₂ (نقطة متوسطة لباقي النقط)، ثمّ تحقّق أنّ G تنتمي إلى المستقيم ⁦(G₁G₂)⁩.

🔹الخطوة 1: مجموع xᵢ

نجمع قيم xᵢ الخمس.

Σxᵢ=300+400+500+600+700=2500
🔹الخطوة 2: فاصلة G

نقسم على 5.

x=25005=500
🔹الخطوة 3: مجموع yᵢ

نجمع قيم yᵢ الخمس.

Σyᵢ=40+45+51+54+57=247
🔹الخطوة 4: تراتب G

نقسم على 5.

ȳ=2475=49,4
🔹الخطوة 5: النقطة G₁

نأخذ معدل أوّل نقطتين من السحابة.

G₁(350 ; 42,5)
🔹الخطوة 6: النقطة G₂

نأخذ معدل النقط الثلاث الأخيرة.

G₂(600 ; 54)
🔹الخطوة 7: معامل توجيه ⁦(GG₂)⁩

نحسب معامل توجيه المستقيم ⁦(GG₂)⁩.

a=54 − 49,4600 − 500=0,046
🔹الخطوة 8: معامل توجيه ⁦(G₁G)⁩

نحسب معامل توجيه المستقيم ⁦(G₁G)⁩.

a′=49,4 − 42,5500 − 350=0,046
✅النّتيجة

بما أنّ معاملي التوجيه متساويان، فالنقط الثلاث G₁ و G و G₂ على استقامة واحدة.

a=a′=0,046
⭐ النقطة المتوسطة G ليست بالضرورة إحدى نقاط السحابة: هي فقط مركزها الحسابي.
⛔ عند حساب G₁ و G₂ بتقسيم السحابة إلى مجموعتين، تأكد أنّ كل نقطة من السحابة تنتمي إلى مجموعة واحدة فقط، وأنّ عدد نقاط كل مجموعة هو الذي تُقسم عليه المجموع، لا عدد نقاط السحابة كلّها.
في الباكالوريا يُطلب غالبا حساب النقطة المتوسطة G مباشرة بالآلة الحاسبة، ثمّ التحقّق يدويا بالمجموع والقسمة إن طُلب ذلك صراحة في السؤال.
الخلاصة: سحابة نقط سلسلة إحصائية لمتغيرين هي مجموعة النقط ⁦Mᵢ(xᵢ;yᵢ)⁩ في معلم مناسب، ونقطتها المتوسطة ⁦G(x;ȳ)⁩ تلخّص موضعها. تغيير مبدأ متغيّر يترجم G بنفس الإزاحة، وتغيير وحدته يضرب الإحداثية المقابلة في نفس الثابت. ومهما قسّمنا السحابة إلى مجموعتين، فالنقطة المتوسطة الكلية تبقى على المستقيم الذي يشمل نقطتيهما المتوسطتين الجزئيتين.

الصفحة 1/9

© مدرستي — هذا الدرس من تأليف مدرستي · madrassati.net