Croisement de deux variables qualitatives : tableaux croisés
Tableau croisé d’effectifs, fréquences marginales et conditionnelles, compléter un tableau à partir de pourcentages, comparer des sous-populations, filtres ET, OU, NON et traitement d’un fichier en Python ou au tableur.
À propos de cette page
Des exercices corrigés de 2nde sur les tableaux croisés, classés par cas et de ★ à ★★★ : compléter un tableau par différences ou avec une inconnue, calculer des fréquences marginales et conditionnelles, construire le tableau à partir de pourcentages, comparer des groupes, filtres ET, OU, NON, fonction Python et formule NB.SI.ENS. Chaque cas contient une question « Justifier » avec sa rédaction modèle.
22 exercices, classés par cas comme le cours. Écris ta réponse, puis « Vérifier ».
Cas 1Lire et compléter un tableau croisé d’effectifs
Réflexe — une case = « ligne ET colonne » ; dans chaque ligne et chaque colonne, cases intérieures = total de la marge ; contrôle final avec . Revoir la méthode →
Exercice 1★★★Facile
Un complexe de loisirs a interrogé clients sur leur catégorie et sur leur activité principale.
Bowling
Karting
Patinoire
Total
Adultes
Jeunes
Total
Nombre de jeunes dont l’activité principale est le karting :
On lit la case à l’intersection de la ligne « Jeunes » et de la colonne « Karting » : jeunes.
Nombre d’adultes dont l’activité principale n’est pas le bowling :
Dans la ligne « Adultes », on additionne les cases « Karting » et « Patinoire » : (ou ).
La variable « activité principale » est-elle nominale ou ordinale ? Réponse :
Rédaction attendue. Les modalités bowling, karting et patinoire ne se rangent pas dans un ordre naturel : la variable est qualitative nominale.
Exercice 2★★★Facile
Une entreprise emploie salariés, répartis selon leur service et leur façon de déjeuner.
Cantine
Repas apporté
Total
Production
…
Administration
…
…
Total
…
…
Salariés de la production qui apportent leur repas :
Ligne « Production » : .
Salariés de l’administration qui mangent à la cantine :
Effectif de l’administration : . Ligne « Administration » : .
Justifier que l’effectif marginal « Cantine » vaut
Rédaction attendue. La colonne « Cantine » contient salariés de la production et de l’administration, donc . Contrôle : la colonne « Repas apporté » contient salariés et .
Exercice 3★★★Moyen
Une sortie à vélo solidaire réunit participants, inscrits sur le parcours de km ou de km, seuls ou en équipe. On sait que participants ont choisi le km, que sur le km les inscrits en équipe sont trois fois plus nombreux que les inscrits seuls, et que inscrits seuls ont choisi le km.
Démontrer que le nombre d’inscrits seuls sur le km est
Rédaction attendue. On note le nombre d’inscrits seuls sur le km ; les inscrits en équipe y sont . La colonne du km donne , soit , donc . Il y a inscrits seuls et inscrits en équipe sur le km.
Inscrits en équipe sur le km :
Le km compte participants, dont inscrits seuls : inscrits en équipe.
Effectif marginal des inscrits en équipe :
. Contrôle : inscrits seuls et .
Exercice 4★★★Difficile
Une association compte bénévoles, qui travaillent le matin ou l’après-midi, à l’accueil ou à la logistique. Il y a deux fois plus de bénévoles l’après-midi que le matin ; les bénévoles de la logistique sont de plus que ceux de l’accueil ; bénévoles du matin sont à l’accueil.
Justifier que le nombre de bénévoles du matin est
Rédaction attendue. On note le nombre de bénévoles du matin ; l’après-midi, ils sont . Ensemble, , donc et . L’après-midi compte bénévoles.
Effectif marginal de l’accueil :
On note l’effectif de l’accueil ; la logistique compte bénévoles. , donc et (logistique : ).
Bénévoles de l’après-midi affectés à la logistique :
Accueil l’après-midi : . Ligne de l’après-midi : . Contrôle par la colonne : logistique du matin et .
Cas 2Fréquences marginales et conditionnelles
Réflexe — « parmi qui ? » : l’effectif de ce groupe va au dénominateur ; sans « parmi », on divise par ; . Revoir la méthode →
Exercice 5★★★Facile
Un food-truck a relevé, sur commandes, le moment de la commande et la prise d’un dessert. Arrondir au dixième si besoin.
Avec dessert
Sans dessert
Total
Midi
Soir
Total
Fréquence marginale des commandes du soir : %
, soit des commandes.
Fréquence des commandes passées le midi et avec dessert : %
Case « midi et dessert » rapportée à toutes les commandes : , soit .
Parmi les commandes du soir, fréquence de celles avec dessert : %
Population de référence : les commandes du soir. , soit .
Parmi les commandes avec dessert, fréquence de celles du soir : %
Population de référence : les commandes avec dessert. , soit environ : même numérateur qu’à la question précédente, mais pas le même dénominateur.
Exercice 6★★★Facile
Dans un quartier de habitants, sont retraités (filtre ) et des retraités font partie d’une association (filtre ). Par ailleurs, des habitants font partie d’une association.
Fréquence des habitants retraités et membres d’une association (en décimal) :
.
Nombre d’habitants retraités et membres d’une association :
habitants (ou , car il y a retraités).
Justifier que, parmi les membres d’une association, la fréquence des retraités est (en décimal).
Rédaction attendue. Les membres d’une association sont , dont retraités. Donc . Ce n’est pas : et n’ont pas le même dénominateur.
Exercice 7★★★Moyen
On a demandé aux élèves d’un lycée s’ils prennent un petit-déjeuner avant de venir en cours. Arrondir au dixième de pourcentage.
Oui
Non
Total
2nde
1re
Tle
Total
Parmi les élèves de 2nde, fréquence de ceux qui prennent un petit-déjeuner : %
, soit .
Même fréquence parmi les élèves de Tle : %
, soit (en 1re : ). La part diminue quand le niveau augmente, dans ce lycée.
Dans le tableau des fréquences conditionnelles par ligne, case « Tle, Non » : %
, soit ; avec , la ligne totalise bien .
Justifier que, parmi les élèves qui ne prennent pas de petit-déjeuner, la part des élèves de Tle est %
Rédaction attendue. La population de référence est maintenant celle des élèves qui ne prennent pas de petit-déjeuner, dont sont en Tle : , soit . C’est une autre question que la part des « Non » parmi les élèves de Tle.
Exercice 8★★★Difficile
Dans un lycée, des membres du club photo font aussi partie du club journal, et des membres du club journal font aussi partie du club photo. élèves sont inscrits aux deux clubs. Le lycée compte élèves.
Démontrer que le club photo compte membres.
Rédaction attendue. On note le club photo et le club journal. , donc et élèves.
Nombre de membres du club journal :
, donc élèves.
Fréquence marginale des membres du club photo dans le lycée (en décimal) :
, soit des élèves.
Cas 3Compléter un tableau à partir de pourcentages
Réflexe — « pourcentage de quoi ? » : je multiplie par l’effectif de cette population, je complète par différences, je contrôle les totaux. Revoir la méthode →
Exercice 9★★★Facile
Une enquête de sécurité routière porte sur conducteurs : ont moins de ans. Dans l’année, des moins de ans et des autres conducteurs ont reçu une amende pour excès de vitesse.
Conducteurs de moins de ans ayant reçu une amende :
Moins de ans : . Les portent sur eux : .
Conducteurs de ans et plus ayant reçu une amende :
ans et plus : . .
Justifier que, parmi les conducteurs qui ont reçu une amende, la part des moins de ans est environ % (au dixième).
Rédaction attendue. Les conducteurs ayant reçu une amende sont . Parmi eux, ont moins de ans : , soit environ .
Exercice 10★★★Moyen
Une boutique en ligne a étudié commandes : ont été passées sur mobile (), les autres sur ordinateur. des commandes sur mobile ont donné lieu à un retour d’article (), contre des commandes sur ordinateur. Arrondir au dixième de pourcentage.
Commandes sur mobile avec retour :
Mobile : commandes ; retours.
Commandes sur ordinateur avec retour :
Ordinateur : commandes ; retours. On complète : sans retour, sur mobile et sur ordinateur.
Fréquence marginale des commandes avec retour : %
et , soit .
Parmi les commandes avec retour, part de celles passées sur mobile : %
Population de référence : les retours. , soit .
Démontrer que , puis donner cette fréquence en décimal :
Rédaction attendue. D’une part . D’autre part . C’est général : , car se simplifie.
Exercice 11★★★Difficile
Un cinéma a accueilli spectateurs sur un week-end, en version française (VF) ou en version originale sous-titrée (VOST), au plein tarif ou au tarif réduit. On sait que des spectateurs ont payé le tarif réduit, que des spectateurs en VOST ont payé le tarif réduit et que spectateurs ont vu une séance en VF au tarif réduit.
Nombre de spectateurs au tarif réduit :
.
On note le nombre de spectateurs en VOST. Démontrer que est égal au nombre de spectateurs au tarif réduit, puis donner =
Rédaction attendue. Les spectateurs au tarif réduit se répartissent en deux cases : ceux en VOST, qui représentent des spectateurs en VOST, soit , et ceux en VF, au nombre de . Donc , d’où et .
Spectateurs en VF au plein tarif :
VF : spectateurs, dont au tarif réduit : au plein tarif. En VOST : au tarif réduit et au plein tarif ; contrôle .
Parmi les spectateurs en VF, fréquence du tarif réduit, au dixième : %
Il y a spectateurs en VF, dont au tarif réduit : , soit , contre en VOST.
Cas 4Comparer des sous-populations
Réflexe — je compare les fréquences conditionnelles de chaque groupe, jamais les effectifs ; la fréquence globale se calcule avec les effectifs. Revoir la méthode →
Exercice 12★★★Facile
Un samedi à h, le parking P1 ( places) a places occupées et le parking P2 ( places) en a .
Taux d’occupation de P1 : %
Parmi les places de P1 : , soit .
Taux d’occupation de P2 : %
, soit .
Justifier que P1, malgré ses places occupées, est proportionnellement moins rempli que P2, puis donner le nombre de places occupées supplémentaires qu’il faudrait à P1 pour atteindre le taux de P2 :
Rédaction attendue. Les capacités diffèrent : on compare les fréquences, . Au taux de P2, P1 aurait places occupées, soit de plus.
Exercice 13★★★Moyen
Une association sportive compte adhérents. Le tableau indique qui a participé à au moins une compétition. Arrondir au dixième de pourcentage.
Compétition
Pas de compétition
Total
Mineurs
Majeurs
Total
Parmi les mineurs, fréquence des compétiteurs : %
, soit .
Parmi les majeurs, fréquence des compétiteurs : %
, soit . Le président qui dit « les mineurs participent davantage, contre » compare des effectifs de groupes de tailles très différentes : proportionnellement, ce sont les majeurs qui participent le plus.
Parmi les compétiteurs, part des mineurs : %
Population de référence : les compétiteurs. , soit .
Les mineurs sont majoritaires parmi les compétiteurs alors qu’ils participent moins souvent. Justifier en donnant la part des mineurs parmi tous les adhérents : %
Rédaction attendue. : les mineurs forment des adhérents. Même si chacun d’eux participe moins souvent ( contre ), leur grand nombre les rend majoritaires parmi les compétiteurs (). Les deux résultats ne portent pas sur la même population : ils ne se contredisent pas.
Exercice 14★★★Moyen
Un collège a présenté élèves au brevet : filles, dont ont été reçues, et garçons, dont ont été reçus.
Taux de réussite des filles : %
, soit .
Taux de réussite des garçons : %
, soit .
Un élève annonce un taux global de , moyenne de et . Démontrer que le taux global est en réalité %
Rédaction attendue. Le collège compte reçus sur candidats : , soit . La moyenne simple est fausse, car les deux groupes n’ont pas la même taille : les filles, plus nombreuses ( des candidats), pèsent davantage. On retrouve .
Exercice 15★★★Difficile
Sur candidats à l’examen du code de la route, ont suivi un stage en ligne () et non. candidats du stage et autres candidats ont été reçus. Un article affirme : « des reçus avaient suivi le stage : il est donc très efficace. »
Parmi les candidats du stage, taux de réussite : %
, soit .
Parmi les candidats sans stage, taux de réussite : %
, soit .
Parmi les reçus, part des candidats du stage : %
Reçus : . : c’est le nombre cité par l’article.
Justifier que le « » s’explique surtout par la part des candidats du stage parmi tous les candidats, qui vaut %
Rédaction attendue. : des candidats ont suivi le stage. Il est donc normal qu’ils soient majoritaires parmi les reçus, même sans effet du stage. Pour juger, il faut comparer les taux de réussite des deux groupes : contre . L’écart existe, mais il est bien moins spectaculaire que le titre, et il ne prouve pas à lui seul que le stage en est la cause.
Les passagers d’un train de nuit sont classés selon qu’ils voyagent avec un vélo (filtre ) et qu’ils ont réservé une couchette (filtre ).
Couchette
Sans couchette
Total
Avec vélo
Sans vélo
Total
Fréquence du filtre « ET » (en décimal) :
« ET » est une case : passagers avec vélo et couchette. Rapportée à tous les passagers : .
Fréquence du filtre « NON » (en décimal) :
Passagers sans couchette : , et (ou ).
Effectif du filtre « OU » :
; contrôle par les cases, chacune une fois : . Fréquence : .
Justifier que les filtres « NON ( ET ) » et « NON OU NON » ont le même effectif, égal à
Rédaction attendue. NON ( ET ) : passagers. NON OU NON : , où est la case « sans vélo et sans couchette ». Les deux filtres sélectionnent les mêmes passagers : tous sauf ceux qui ont à la fois un vélo et une couchette.
Exercice 17★★★Facile
Dans un village de habitants, ont un potager (filtre ), ont un composteur (filtre ) et ont les deux. Donner les fréquences en décimal.
=
.
Fréquence des habitants qui n’ont ni potager ni composteur :
« Ni… ni » = NON ( OU ) : .
Fréquence des habitants qui ont un potager mais pas de composteur :
Les habitants qui ont un potager se partagent entre ceux qui ont aussi un composteur et les autres : .
Parmi les habitants qui ont un potager, fréquence de ceux qui ont un composteur, au dixième de pourcentage : %
et , donc , soit .
Exercice 18★★★Moyen
Une entreprise compte salariés : parlent anglais (filtre ), parlent espagnol (filtre ) et parlent les deux langues. Donner les fréquences en décimal.
=
.
Fréquence des salariés qui ne parlent aucune des deux langues :
NON ( OU ) : .
Fréquence des salariés qui parlent espagnol mais pas anglais :
.
Démontrer que le nombre de salariés qui parlent exactement une des deux langues est
Rédaction attendue. Parler exactement une langue, c’est être dans « OU » sans être dans « ET » : , et salariés. Contrôle avec les effectifs : anglophones, hispanophones, les deux ; .
Exercice 19★★★Difficile
Une radio a interrogé auditeurs : écoutent le journal du matin (filtre ) et l’émission du soir (filtre ).
Démontrer qu’au moins % des auditeurs écoutent les deux.
Rédaction attendue. D’après la formule du OU, . Or une fréquence ne dépasse pas : . Donc : au moins des auditeurs écoutent les deux.
Plus grande valeur possible de , en pourcentage : %
Les auditeurs de « ET » écoutent l’émission du soir, donc . Cette valeur est atteinte si tous les auditeurs du soir écoutent aussi le matin : alors , ce qui est possible.
On apprend que des auditeurs n’écoutent aucune des deux émissions. Nombre d’auditeurs qui écoutent les deux :
« Aucune » = NON ( OU ), donc et (bien entre et ). Effectif : .
Parmi les auditeurs du soir, fréquence de ceux qui écoutent aussi le matin, au dixième : %
, donc , soit .
Cas 6Filtrer un fichier en Python ou au tableur
Réflexe —and = ET, or = OU, not = NON ; je déroule la boucle rang par rang (le premier rang est ) et je contrôle avec le tableau. Revoir la méthode →
Exercice 20★★★Facile
Une association a organisé huit séjours, décrits dans une feuille de calcul (destination en colonne A, formule en colonne B).
A
B
1
Destination
Formule
2
mer
tout compris
3
montagne
libre
4
mer
libre
5
mer
tout compris
6
montagne
tout compris
7
mer
tout compris
8
montagne
libre
9
mer
libre
Valeur affichée par =NB.SI.ENS(A2:A9;"mer";B2:B9;"tout compris") :
La fonction compte les lignes qui vérifient les deux conditions (filtre ET) : lignes , et , soit .
Valeur affichée par =NB.SI(A2:A9;"mer") :
Lignes , , , et : séjours à la mer.
Justifier que la formule =NB.SI.ENS(A2:A9;"mer";B2:B9;"tout compris")/NB.SI(A2:A9;"mer") donne une fréquence conditionnelle, et donner sa valeur en décimal :
Rédaction attendue. Le numérateur compte les séjours « mer ET tout compris », le dénominateur compte les séjours à la mer : le quotient est la fréquence du « tout compris » parmi les séjours à la mer, .
Exercice 21★★★Moyen
Un jardin partagé a codé, pour dix plants, l’espèce (« T » tomate, « C » courgette) et la récolte ; le plant de rang occupe la même position dans les deux listes.
plant = ["T", "C", "T", "T",
"C", "C", "T", "C",
"T", "T"]
recolte = ["oui", "non", "non", "oui",
"oui", "non", "oui", "non",
"non", "oui"]
def compte(L1, L2, m1, m2):
n = 0
for i in range(len(L1)):
if L1[i] == m1 and L2[i] == m2:
n = n + 1
return n
Valeur renvoyée par compte(plant, recolte, "T", "oui") :
Les tomates sont aux rangs , , , , et ; parmi elles, les plants récoltés sont aux rangs , , et . La fonction renvoie : c’est l’effectif du filtre « tomate ET récolté ».
Dans le tableau croisé (espèce × récolte), case « courgette, non récoltée » :
Courgettes : rangs , , et ; seule celle du rang est récoltée. Il reste courgettes non récoltées. Tableau : tomates récoltées et non ; courgettes et ; total et .
On remplace and par or. Justifier que compte(plant, recolte, "T", "oui") renvoie alors
Rédaction attendue. La condition devient « tomate OU récolté » : les tomates et la courgette récoltée du rang , soit plants. Contrôle par la formule : .
On remplace la condition par not (L1[i] == m1) and L2[i] == m2. Valeur renvoyée par compte(plant, recolte, "T", "oui") :
La condition devient « NON tomate ET récolté », c’est-à-dire « courgette ET récoltée » : seul le rang , la fonction renvoie .
Exercice 22★★★Difficile
Huit participants à un atelier ont donné leur formule (matin ou soir) et leur avis. On étudie la fonction suivante.
formule = ["matin", "soir", "soir", "matin",
"soir", "matin", "soir", "soir"]
avis = ["bon", "bon", "moyen", "bon",
"bon", "bon", "moyen", "bon"]
def freq_cond(L1, L2, m1, m2):
n1 = 0
n = 0
for i in range(len(L1)):
if L1[i] == m1:
n1 = n1 + 1
if L2[i] == m2:
n = n + 1
return n / n1
Lors de l’appel freq_cond(formule, avis, "soir", "bon"), valeur finale de n1 :
n1 compte les participants du soir : rangs , , , et , soit . C’est l’effectif de la sous-population de référence.
Valeur renvoyée par freq_cond(formule, avis, "soir", "bon") (en décimal) :
Parmi les participants du soir, ceux des rangs , et ont un bon avis : .
Justifier que freq_cond(avis, formule, "bon", "soir") calcule une autre fréquence, et donner sa valeur en décimal :
Rédaction attendue. Les listes et les modalités sont échangées : la fonction calcule la part des participants du soir parmi ceux qui ont un bon avis, . Bons avis : rangs , , , , et , soit ; parmi eux, sont du soir. Résultat : , différent de .
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