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6e · Chapitre 8 · Données et probabilités

Données et probabilités

30 exercices corrigés

1 Recueillir des données

Pour connaître le fruit préféré des élèves d'une classe, on fait une enquête : on pose la même question à chaque élève et on note les réponses.

Vocabulaire
  • la population est l'ensemble des personnes (ou des objets) étudiés : ici, les élèves de la classe ;
  • le caractère est ce qu'on étudie : ici, le fruit préféré ;
  • un caractère est qualitatif quand les réponses sont des mots (fruit, couleur, sport…), quantitatif quand ce sont des nombres (âge, taille, nombre de frères…).

2 Organiser les données dans un tableau

On compte combien de fois chaque réponse apparaît : c'est l'effectif de cette réponse.

Fruit Pomme Banane Fraise Orange Total
Effectif 8 5 4 3 20
Proportion \(\dfrac{8}{20} = 40\,\%\) \(\dfrac{5}{20} = 25\,\%\) \(\dfrac{4}{20} = 20\,\%\) \(\dfrac{3}{20} = 15\,\%\) 100 %
À retenir

La proportion (on dit aussi la fréquence) d'une réponse, c'est son effectif divisé par l'effectif total. On peut l'écrire sous forme de fraction, de nombre décimal ou de pourcentage. La somme de toutes les proportions fait \(100\,\%\).

Astuce

Pour compter sans erreur, on barre chaque réponse au fur et à mesure, et on vérifie à la fin que le total des effectifs est égal au nombre de personnes interrogées.

Un tableau à double entrée permet de croiser deux informations :

Demi-pensionnaire Externe Total
Filles 11 3 14
Garçons 9 4 13
Total 20 7 27

On lit, par exemple, qu'il y a \(11\) filles demi-pensionnaires, et \(7\) externes en tout.

3 Représenter les données

Le diagramme en barres : chaque réponse est représentée par une barre dont la hauteur est proportionnelle à l'effectif.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pomme 8 Banane 5 Fraise 4 Orange 3 Nombre d’élèves
Diagramme en barres du fruit préféré des 20 élèves.

Le diagramme circulaire : chaque réponse est représentée par une « part » du disque, proportionnelle à son effectif.

144° 90° 72° 54° Pomme : 8 élèves Banane : 5 élèves Fraise : 4 élèves Orange : 3 élèves 20 élèves → 360° 1 élève → 18°
Le même sondage en diagramme circulaire : 20 élèves correspondent au tour complet, 360°.
Méthode — angles d'un diagramme circulaire

L'effectif total correspond à \(360°\). On cherche l'angle pour un individu, puis on multiplie. Ici, \(20\) élèves → \(360°\), donc \(1\) élève → \(360° \div 20 = 18°\). Pomme : \(8 \times 18° = 144°\).

La courbe (ou ligne brisée) : elle sert à montrer comment une grandeur évolue dans le temps.

0 5 10 15 20 25 Jan 5 Fév 6 Mar 9 Avr 13 Mai 17 Juin 21 Température (°C)
Évolution de la température moyenne de janvier à juin.
Attention

Regarde toujours l'axe vertical d'un graphique. S'il ne commence pas à \(0\), une petite différence peut sembler énorme !

4 Le hasard et les probabilités

Lancer un dé, tirer une carte, faire tourner une roue : ce sont des expériences aléatoires. On connaît tous les résultats possibles (les issues), mais on ne peut pas savoir à l'avance lequel va sortir.

Vocabulaire

Un événement est un ensemble d'issues. Avec un dé à 6 faces :

  • « obtenir un nombre pair » est un événement possible (issues \(2\), \(4\), \(6\)) ;
  • « obtenir \(7\) » est un événement impossible ;
  • « obtenir un nombre entre \(1\) et \(6\) » est un événement certain.

La probabilité d'un événement est un nombre entre \(0\) et \(1\) qui mesure ses chances de se produire.

0 impossible 1/2 une chance sur deux 1 certain peu probable très probable faire 6 avec un dé : 1/6
Une probabilité est toujours comprise entre 0 (impossible) et 1 (certain).
À retenir

Quand toutes les issues ont la même chance de sortir (dé équilibré, pièce bien faite, boules indiscernables au toucher…), \[\text{probabilité} = \frac{\text{nombre d'issues favorables}}{\text{nombre total d'issues}}\]

Exemple

On lance un dé équilibré à 6 faces. L'événement « obtenir un nombre pair » est réalisé par \(3\) issues sur \(6\) : sa probabilité est \(\dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2}\).

Exemple

Un sac contient \(3\) boules rouges et \(7\) boules bleues. On tire une boule au hasard. La probabilité qu'elle soit rouge est \(\dfrac{3}{10}\).

5 Probabilité et fréquence

Si on lance une pièce \(10\) fois, on n'obtient pas forcément \(5\) fois « pile ». Mais si on la lance un très grand nombre de fois, la proportion de « pile » se rapproche de \(\dfrac{1}{2}\).

À retenir

Quand on répète une expérience un grand nombre de fois, la fréquence observée d'un événement se rapproche de sa probabilité. On peut ainsi estimer une probabilité qu'on ne sait pas calculer (par exemple, avec une punaise ou un dé truqué).


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