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5e · Chapitre 12 · Données et probabilités

Statistiques et probabilités

30 exercices corrigés

1 Effectifs et fréquences

On a demandé aux \(25\) élèves d'une classe combien ils ont de frères et sœurs.

Nombre de frères et sœurs 0 1 2 3 4 Total
Effectif 6 10 5 3 1 25
Fréquence \(\dfrac{6}{25} = 24\,\%\) \(\dfrac{10}{25} = 40\,\%\) \(20\,\%\) \(12\,\%\) \(4\,\%\) 100 %
Définitions
  • l'effectif d'une valeur est le nombre de fois où elle apparaît ;
  • l'effectif total est le nombre de personnes (ou d'objets) étudiés ;
  • la fréquence d'une valeur est \(\dfrac{\text{effectif de la valeur}}{\text{effectif total}}\). On l'écrit en fraction, en décimal (\(0{,}24\)) ou en pourcentage (\(24\,\%\)).
À retenir

La somme des fréquences est toujours égale à \(1\) (ou \(100\,\%\)).

2 La moyenne

Définition

La moyenne d'une série de valeurs est \[\text{moyenne} = \frac{\text{somme de toutes les valeurs}}{\text{nombre de valeurs}}\]

Exemple

Les notes de Tom sont \(12\), \(8\), \(15\), \(9\) et \(11\). \[\text{moyenne} = \frac{12 + 8 + 15 + 9 + 11}{5} = \frac{55}{5} = 11\]

Pour comprendre

La moyenne, c'est la note que Tom aurait eue à chaque contrôle si on « partageait équitablement » le total de ses points.

Attention

La moyenne n'est pas forcément une des valeurs de la série, et elle peut être un nombre décimal.

Méthode — retrouver une valeur manquante

Si \(6\) notes ont une moyenne de \(12\), leur somme vaut \(6 \times 12 = 72\). On soustrait les notes connues pour trouver celle qui manque.

3 Représenter des données

Selon la situation, on utilise un diagramme en barres (pour comparer des effectifs), un diagramme circulaire (pour montrer des proportions : effectif total ↔ \(360°\)) ou une courbe (pour une évolution dans le temps). Tu les as étudiés en 6e.

4 Probabilités

Lancer un dé, tirer une boule dans un sac, faire tourner une roue : ce sont des expériences aléatoires. Leurs résultats possibles sont les issues.

À retenir
  • une probabilité est un nombre compris entre \(0\) et \(1\) (\(0\) : impossible ; \(1\) : certain) ;
  • quand toutes les issues ont la même chance de se produire, on dit qu'elles sont équiprobables, et \[\text{probabilité d'un événement} = \frac{\text{nombre d'issues favorables}}{\text{nombre total d'issues}}\]
Exemple

Un sac contient \(5\) boules rouges, \(3\) bleues et \(2\) vertes. On tire une boule au hasard. La probabilité de tirer une rouge est \(\dfrac{5}{10} = \dfrac{1}{2}\).

Vocabulaire

L'événement contraire d'un événement \(A\) est celui qui se réalise quand \(A\) ne se réalise pas (par exemple « ne pas tirer une verte »). La somme de leurs probabilités vaut \(1\) : \[\text{probabilité de « non } A \text{ »} = 1 - \text{probabilité de } A\]

5 Fréquence et probabilité

Quand on répète une expérience aléatoire, on peut calculer la fréquence d'un événement. Plus on fait d'essais, plus cette fréquence se rapproche de la probabilité.

0,5 0,2 0,4 0,6 0,8 10 20 50 100 200 500 1000 nombre de lancers fréquence de « pile »
La fréquence de « pile » varie beaucoup au début, puis se rapproche de 0,5 quand le nombre de lancers augmente.
À retenir

Sur peu d'essais, la fréquence peut être loin de la probabilité : c'est normal. Pour estimer une probabilité qu'on ne peut pas calculer (punaise, dé truqué…), on fait un grand nombre d'essais.

Pour aller plus loin

Contenu facultatif, non exigible.

En 4e et en 3e, tu découvriras d'autres indicateurs (la médiane, l'étendue) et des expériences à deux épreuves (lancer deux dés…).


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