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Mathématiques · Terminale technologiqueBac

Interpolation et extrapolation : cours de Terminale technologique

Publié le 11 novembre 2026 · Mis à jour le 11 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une série à deux variables, résumée par un ajustement affine (droite de régression), permet d'estimer des valeurs qui ne figurent pas dans le tableau.1
  • Interpolation : on estime pour une valeur de xx située entre la plus petite et la plus grande valeur observées. Extrapolation : on estime en dehors de cet intervalle.4
  • On remplace xx dans l'équation y=ax+by=ax+b de la droite : le résultat est une estimation, jamais une certitude.
  • L'extrapolation linéaire n'est convaincante que si le nuage est proche d'un alignement, et elle devient moins sûre quand on s'éloigne des données.4
  • Toute réponse doit être interprétée : unité, contexte, et mention du caractère approché.

Pourquoi estimer une valeur qu'on n'a pas mesurée ?

Dans le chapitre sur les statistiques à deux variables, tu as représenté une série par un nuage de points, puis tu as cherché une droite qui passe au plus près de ces points : c'est l'ajustement affine. Cette droite n'est pas seulement un joli dessin. Elle sert à répondre à des questions concrètes que le tableau de données ne permet pas de traiter directement.

Par exemple, une entreprise a relevé son chiffre d'affaires chaque année pendant six ans. Que peut-on dire de l'année 4,5 (milieu d'exercice) ? Et de l'année 8, que personne n'a encore vécue ? Dans les deux cas, la valeur n'est pas dans le tableau. On peut pourtant en donner une estimation, en s'appuyant sur la droite d'ajustement.

Le programme prévoit justement d'appliquer les ajustements à des interpolations ou à des extrapolations, et d'utiliser un ajustement pour interpoler dans la résolution d'un problème.1 Il s'agit donc d'une compétence attendue, que l'on retrouve dans les exercices de statistiques de la série technologique.

Dans ce cours, tu vas apprendre à :

  • reconnaître si une estimation relève de l'interpolation ou de l'extrapolation ;
  • calculer une estimation à partir de l'équation d'une droite d'ajustement ;
  • retrouver la valeur de xx qui correspond à une valeur de yy donnée ;
  • estimer à la main entre deux points voisins (interpolation linéaire) ;
  • juger si le résultat est fiable, et le rédiger proprement.

Les deux notions : interpolation et extrapolation

Pour décider, une seule question suffit : où se trouve la valeur de xx demandée par rapport aux valeurs observées ?

Supposons que la série soit observée pour xx allant de xmin⁡x_{\min} à xmax⁡x_{\max}.

Valeur de xx demandée Nature de l'estimation
xmin⁡≤x≤xmax⁡x_{\min} \le x \le x_{\max} interpolation
x<xmin⁡x < x_{\min} ou x>xmax⁡x > x_{\max} extrapolation

Attention au vocabulaire : on parle d'extrapolation dans les deux sens. Estimer une valeur avant le début des relevés (le passé) est aussi une extrapolation, pas seulement la prévision d'un futur.

Estimer avec la droite d'ajustement

Le cas le plus courant en terminale technologique : la calculatrice ou le tableur donne une droite de régression y=ax+by = ax + b. On a le droit de déterminer cette droite à l'aide de la calculatrice ou d'un logiciel.1 Une fois l'équation connue, estimer revient à remplacer xx par une valeur et à calculer.

Droite d'ajustement du chiffre d'affairesDroite croissante d'équation y = 3,46x + 8,4 avec deux points marqués : un en x = 4,5 au milieu des données (interpolation) et un en x = 8 au-delà des données (extrapolation).12345678910510152025303540450Droite d'ajustementInterpolation (4,5 ; 24)Extrapolation (8 ; 36,1)
Droite d'ajustement du chiffre d'affaires · Interpolation en x = 4,5 ; extrapolation en x = 8.

Sur le graphique, le point au rang 4,54{,}5 est au milieu du nuage : la droite est entourée de points de mesure de part et d'autre. Le point au rang 88 est au bout de la droite, là où plus aucune mesure ne la soutient.

Chercher $x$ quand on connaît $y$

Souvent, la question est inversée : « À partir de quelle année le chiffre d'affaires dépassera-t-il 50 milliers d'euros ? » On connaît alors yy et on cherche xx. Il faut résoudre une équation (ou une inéquation) du premier degré.

Interpoler à la main entre deux points voisins

Il existe une autre façon d'interpoler, sans passer par la droite de régression : on utilise seulement les deux points connus les plus proches de la valeur cherchée. On suppose que, entre ces deux points, la courbe se comporte comme un segment de droite. C'est l'interpolation linéaire. Les sources la présentent comme le cas où la valeur cherchée est comprise entre les abscisses des deux points voisins ; l'extrapolation linéaire, elle, utilise la même formule avec une abscisse à l'extérieur.4

Démonstration · D'où vient la formule

La droite (AB)(AB) a pour coefficient directeur m=y2−y1x2−x1m = \dfrac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}. Son équation est y=mx+py = m x + p. Comme AA est sur la droite, y1=mx1+py_1 = m x_1 + p, donc p=y1−mx1p = y_1 - m x_1.

On obtient y=mx+y1−mx1=y1+m(x−x1)y = m x + y_1 - m x_1 = y_1 + m (x - x_1), ce qui est la formule annoncée.

Démarche pour estimer une valeurQuatre étapes : situer x, calculer y, nommer le type, conclure avec réserve.1Situer xCompare x à l'intervalle des données.2Calculer yRemplace x dans y = ax + b.3NommerInterpolation ou extrapolation ?4ConclurePhrase avec unité et réserve.
  1. Situer xCompare x à l'intervalle des données.
  2. Calculer yRemplace x dans y = ax + b.
  3. NommerInterpolation ou extrapolation ?
  4. ConclurePhrase avec unité et réserve.
Démarche pour estimer une valeur · À suivre dans l'ordre pour chaque question d'estimation.

Quand l'estimation est-elle fiable ?

Un calcul juste ne garantit pas une conclusion juste. L'estimation dépend de la qualité du modèle, c'est-à-dire de la droite choisie, et de la distance entre la valeur demandée et les données. Voici les critères à vérifier avant de conclure.

Comment le vérifier ?

  • Regarde le nuage de points : les points sont-ils proches de la droite, sans courbure nette ?
  • Observe le coefficient de détermination R2R^2 s'il est fourni par la calculatrice ou le tableur : plus il est proche de 11, plus l'ajustement est convaincant.
  • Demande-toi si la tendance observée peut raisonnablement se prolonger dans le contexte (un prix, une population, une température…).

Rédiger une réponse complète au bac

Au bac, une question d'interpolation ou d'extrapolation se traite en quatre gestes : tu écris le calcul, tu donnes le résultat avec son unité, tu précises la nature de l'estimation et tu interprètes. La programmation officielle insiste sur la capacité à interpréter les résultats et à rédiger une conclusion dans le contexte.2

Exercices corrigés

Exercice 1 Prévoir un rang hors du tableau

★☆☆Environ 8 min

Une association relève le nombre d'adhérents (en dizaines) pendant cinq années, repérées par leur rang xx de 11 à 55. Un ajustement affine donne la droite d'équation y=1,8 x+25y = 1{,}8\,x + 25.

  1. Estimer le nombre d'adhérents au rang 77.
  2. S'agit-il d'une interpolation ou d'une extrapolation ? Justifier.
Indice 1

Remplace xx par 77 dans l'équation.

Indice 2

Compare 77 aux rangs observés.

Voir la correction pas à pas
  1. On remplace xx par 77 : y=1,8×7+25y = 1{,}8 \times 7 + 25.

  2. On calcule : 1,8×7=12,61{,}8 \times 7 = 12{,}6, puis 12,6+25=37,612{,}6 + 25 = 37{,}6.

  3. On conclut : environ 37,637{,}6 dizaines d'adhérents, soit environ 376376 adhérents.

  4. Le rang 77 dépasse le rang maximal observé 55 : c'est une extrapolation, donc une estimation à présenter avec prudence.

Le rang 77 est hors de l'intervalle [1;5][1 ; 5] : on extrapole. L'estimation vaut environ 37,637{,}6 dizaines d'adhérents.

Exercice 2 Interpoler entre deux mesures

★★☆Environ 10 min

Pendant une expérience, on relève la température d'un liquide (en °C) en fonction du temps xx (en minutes).

Temps xx (min) 2 3 4
Température yy (°C) 31 37 40

Estimer par interpolation linéaire entre les deux mesures les plus proches la température au bout de 2,52{,}5 minutes.

Indice 1

Utilise les points (2;31)(2 ; 31) et (3;37)(3 ; 37).

Indice 2

Calcule d'abord le coefficient directeur.

Voir la correction pas à pas
  1. 2,52{,}5 est compris entre 22 et 33 : on utilise les points A(2;31)A(2 ; 31) et B(3;37)B(3 ; 37).

  2. Coefficient directeur : 37−313−2=6\dfrac{37 - 31}{3 - 2} = 6 °C par minute.

  3. Formule : y=31+6×(2,5−2)=31+3=34y = 31 + 6 \times (2{,}5 - 2) = 31 + 3 = 34.

  4. Conclusion : la température est estimée à environ 3434 °C. C'est une interpolation.

Au bout de 2,52{,}5 minutes, la température est estimée à 3434 °C, valeur située entre 3131 °C et 3737 °C comme attendu.

Exercice 3 Quand l'objectif sera-t-il atteint ?

★★★Environ 12 min

Le nombre de visiteurs mensuels (en centaines) d'un site est modélisé, pour les rangs de mois xx de 11 à 66, par la droite y=4,2 x+10y = 4{,}2\,x + 10.

  1. Calculer l'estimation pour le rang 66.
  2. Déterminer la valeur de xx pour laquelle y=60y = 60.
  3. À partir de quel rang de mois entier la modélisation donne-t-elle plus de 6060 centaines de visiteurs ? S'agit-il d'une extrapolation ?
Indice 1

Pour la question 2, résous 4,2x+10=604{,}2x + 10 = 60.

Indice 2

Calcule la valeur de la droite au rang entier précédent pour vérifier.

Voir la correction pas à pas
  1. Rang 66 : y=4,2×6+10=25,2+10=35,2y = 4{,}2 \times 6 + 10 = 25{,}2 + 10 = 35{,}2 centaines.

  2. On résout 4,2x+10=604{,}2x + 10 = 60 : 4,2x=504{,}2x = 50, donc x=504,2≈11,90x = \dfrac{50}{4{,}2} \approx 11{,}90.

  3. Vérification au rang 1111 : 4,2×11+10=56,2<604{,}2 \times 11 + 10 = 56{,}2 < 60. Au rang 1212 : 4,2×12+10=60,4>604{,}2 \times 12 + 10 = 60{,}4 > 60.

  4. Le premier rang entier au-dessus de 11,9011{,}90 est 1212. Le rang 11,9011{,}90 dépasse 66 : c'est une extrapolation, valable seulement si la tendance affine se poursuit.

Le seuil de 6060 centaines est franchi au rang 1212, d'après la droite. Comme ce rang est hors de l'intervalle observé, la réponse est une extrapolation à prendre avec réserve.

Quiz

7 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Une série est observée pour xx allant de 1010 à 5050. On estime yy pour x=35x = 35. De quel type d'estimation s'agit-il ?

  2. Une série est observée pour xx allant de 1010 à 5050. On estime yy pour x=60x = 60. Qu'est-ce que cela représente ?

  3. Une droite d'ajustement a pour équation y=3,46 x+8,4y = 3{,}46\,x + 8{,}4. Quelle valeur estime-t-elle pour x=8x = 8 ? Arrondis au dixième.

  4. Une extrapolation très éloignée des données est aussi fiable qu'une interpolation entre deux mesures voisines.

  5. Pour quel nuage de points l'extrapolation par une droite d'ajustement est-elle la plus crédible ?

  6. On connaît les points A(2;15)A(2 ; 15) et B(3;19)B(3 ; 19). Estime yy pour x=2,5x = 2{,}5 par interpolation linéaire.

  7. Quelles affirmations sont exactes ? (Plusieurs réponses.)

    Plusieurs réponses possibles.

Les questions qu'on se pose

Quelle est la différence entre interpolation et extrapolation, en une phrase ?

On interpole quand la valeur de xx demandée est entre la plus petite et la plus grande valeur observées, et on extrapole quand elle est en dehors.4 La question à te poser : « mon xx est-il dans l'intervalle des données ? »

Pourquoi l'extrapolation est-elle moins fiable ?

Parce que la droite n'est contrôlée par aucune mesure hors de l'intervalle observé. L'erreur de prédiction grandit à mesure qu'on s'éloigne des données.4 De plus, la tendance peut changer : le modèle affine n'est qu'une simplification valable sur une période limitée.

Dois-je toujours utiliser la droite de régression pour estimer ?

Non. Si l'énoncé fournit l'équation de la droite ou demande de la déterminer à la calculatrice ou au tableur, tu l'utilises.1 Si l'énoncé demande d'estimer entre deux mesures voisines, tu peux utiliser l'interpolation linéaire avec ces deux points. Lis bien la consigne.

Comment arrondir le résultat d'une estimation ?

Garde une précision proche de celle des données de l'énoncé. Si les mesures sont des entiers, un résultat arrondi à l'unité ou au dixième suffit. Pour une question « à partir de quand », ne te contente pas d'arrondir : vérifie, en calculant la droite aux deux entiers voisins, quel est le premier rang qui convient.

Que faire si le nuage n'est pas aligné ?

Une droite n'est pas adaptée pour extrapoler.4 Tu peux signaler dans ta réponse que le modèle affine est discutable. Une interpolation entre deux points voisins reste souvent plus acceptable qu'une extrapolation, et tu dois dire que le résultat est seulement indicatif.

Sources

  1. Ressources pédagogiques - Analyse statistique et ajustement affine, Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 11 novembre 2026.
  2. Document académique - Statistiques à deux variables (STMG), Académie de la Guyane. Consulté le 11 novembre 2026.
  3. Méthodes d'enseignement par interpolation et par extrapolation, Wikipédia. Consulté le 11 novembre 2026.
  4. Extrapolation (mathématiques), Wikipédia. Consulté le 11 novembre 2026.

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