Quatrième / Statistiques
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49 exercices en 7 parties, du plus simple au plus difficile : ★★★ facile · ★★★ moyen · ★★★ difficile. Le corrigé détaillé est sur benprofparticulier.fr.
1.Rappels de 5ᵉ : effectifs, fréquences, diagramme circulaire
À retenir : Fréquence = effectif ÷ effectif total, jamais ÷ un autre effectif. La somme des fréquences fait $1$ ($100\,\%$). Angle = fréquence × $360^\circ$, et les angles font $360^\circ$. Ex. : $\frac{6}{24}=0{,}25=25\,\%$ et $0{,}25\times360^\circ=90^\circ$. Un angle n'est pas un effectif.
Ex. 1★★★Automatismes : fréquences dans tous les sens — Calcule sans poser d'opération compliquée.
- aDans une classe de $25$ élèves, $9$ font du judo. Donne la fréquence des judokas en nombre décimal, puis en pourcentage.
- bÉcris la fréquence $\frac{5}{8}$ en nombre décimal, puis en pourcentage.
- cSur $80$ clients d'une boulangerie, la fréquence de ceux qui paient par carte est $0{,}65$. Combien de clients paient par carte ?
- dLes $14$ joueurs de basket d'un club de sport représentent $35\,\%$ des adhérents. Combien le club compte-t-il d'adhérents ?
- eUne série a quatre valeurs. Les trois premières ont pour fréquences $0{,}25$ ; $0{,}4$ et $0{,}2$. Quelle est la fréquence de la quatrième valeur ?
- fÉcris la fréquence $0{,}08$ en pourcentage, puis en fraction irréductible.
Ex. 2★★★Automatismes : angles d'un diagramme circulaire — Sauf mention contraire, un diagramme circulaire représente l'effectif total par le disque entier ($360^\circ$).
- aUn diagramme circulaire représente les $60$ votes d'un sondage sur le sport préféré. Le handball a obtenu $13$ votes. Calcule l'angle de son secteur.
- bUne valeur a pour fréquence $0{,}45$. Calcule l'angle de son secteur.
- cUn diagramme circulaire représente $200$ réponses. Un secteur mesure $72^\circ$. Combien de réponses représente-t-il ?
- dUn diagramme circulaire a trois secteurs. Deux d'entre eux mesurent $95^\circ$ et $130^\circ$. Calcule l'angle du troisième secteur.
- eUn diagramme semi-circulaire (demi-disque de $180^\circ$) représente $40$ élèves. Calcule l'angle du secteur qui représente $12$ élèves.
- fUn diagramme circulaire représente $300$ personnes. Sacha lit un secteur de $90^\circ$ et dit : « $90$ personnes ont choisi cette réponse. » Corrige son erreur.
Ex. 3★★★Les glaces du stand de la plage — Un stand a vendu $75$ glaces dimanche. Voici les parfums choisis. | Parfum | Vanille | Chocolat | Fraise | Citron | Pistache |
|---|
| Effectif | 21 | 27 | ? | 6 | 9 |
- aQuel est le caractère étudié ? Est-il qualitatif ou quantitatif ? Peut-on calculer la moyenne de cette série ? Justifie.
- bCalcule l'effectif des glaces à la fraise.
- cNoé calcule la fréquence du chocolat : $27 \div 21 \approx 1{,}29$. Explique son erreur, puis donne la bonne fréquence en pourcentage.
- dCalcule la fréquence de chaque parfum en pourcentage, puis contrôle leur somme.
Ex. 4★★★La météo d'un mois de juin — Chaque jour d'un mois de juin ($30$ jours), Ben a noté le temps qu'il faisait. Il veut construire un diagramme circulaire. | Temps | Soleil | Nuageux | Pluie | Orage |
|---|
| Effectif (jours) | 14 | 9 | 5 | 2 |
| Angle (°) | ? | ? | ? | ? |
- aCalcule l'angle de chaque secteur, puis contrôle la somme des angles.
- bCalcule la fréquence de chaque temps en pourcentage, arrondie à l'unité.
- cLou additionne ces pourcentages arrondis et trouve $101\,\%$. Elle pense s'être trompée. A-t-elle raison ? Justifie.
- dSur le diagramme d'un autre mois de $30$ jours, le secteur « Pluie » mesure $96^\circ$. Combien de jours de pluie y a-t-il eu ?
Ex. 5★★★Le club de jeux de Ben — Ben a demandé à chaque membre du club de jeux du collège son jeu préféré. Voici les angles du diagramme circulaire qui présente les réponses. | Jeu | Échecs | Cartes | Plateau | Jeux vidéo |
|---|
| Angle (°) | 45 | 105 | 120 | ? |
Le secteur « Échecs » représente $12$ élèves.
- aCalcule l'angle du secteur « Jeux vidéo ».
- bLéa affirme : « Le secteur des cartes mesure $105^\circ$, donc $105$ élèves préfèrent les cartes. » A-t-elle raison ? Justifie.
- cQuelle fraction du disque le secteur « Échecs » représente-t-il ? Déduis-en le nombre total de membres interrogés.
- dCalcule l'effectif des cartes, des jeux de plateau et des jeux vidéo, puis contrôle avec l'effectif total.
- eDonne la fréquence des membres qui préfèrent les jeux vidéo, en pourcentage.
Ex. 6★★★Le petit-déjeuner d'une classe de 4ᵉ — L'infirmière du collège a demandé à chaque élève d'une classe de 4ᵉ ce qu'il mange le plus souvent au petit-déjeuner. | Petit-déjeuner | Tartines | Céréales | Rien | Fruits |
|---|
| Effectif | 10 | 7 | 4 | 3 |
- aCalcule l'effectif total. Écris ensuite la fréquence des « Fruits » en fraction irréductible, en nombre décimal, puis en pourcentage.
- bPour « Rien », Tom calcule $4 \div 10 = 0{,}4$ et annonce $40\,\%$. Explique son erreur, puis donne la bonne fréquence en pourcentage arrondi au dixième.
- cTrois élèves absents ce jour-là répondent ensuite tous « Céréales ». Les « Céréales » représentent-elles maintenant plus d'un tiers de la classe ? Justifie.
- dAprès cet ajout, Zoé affirme : « L'effectif des Tartines n'a pas bougé, donc leur fréquence n'a pas changé. » A-t-elle raison ? Justifie.
- eDans une autre classe, $5$ élèves ne mangent rien, et la fréquence de « Rien » est $0{,}2$. Combien d'élèves compte cette classe ?
Ex. 7★★★L'élection au conseil du collège — Les $320$ élèves d'un collège ont élu leur représentant au conseil. Amina a obtenu une fréquence de $0{,}35$ des voix, Hugo $25\,\%$ et Jade $\frac{3}{10}$. Les autres bulletins sont blancs.
- aQui a remporté l'élection ? Justifie en écrivant les trois fréquences en pourcentage.
- bCalcule la fréquence des bulletins blancs, en nombre décimal.
- cCalcule le nombre de voix de chaque candidat et le nombre de bulletins blancs, puis contrôle.
- dLe journal du collège présente les résultats dans un diagramme semi-circulaire (un demi-disque). Calcule l'angle de chaque secteur, puis contrôle la somme des angles.
2.Rappels de 5ᵉ : moyenne et valeur manquante
À retenir : Moyenne = somme des valeurs ÷ nombre de valeurs, en comptant les 0, avec des parenthèses : $(10+6+11)\div 3=9$. À l'envers : somme = moyenne × nombre de valeurs. Valeur manquante = somme visée − somme connue (ce n'est pas la moyenne).
Ex. 8★★★Automatismes : calculer une moyenne — Calcule la moyenne de chaque série. Arrondis au dixième si nécessaire, en écrivant « $\approx$ ».
- aPoints marqués par Inès à cinq parties de fléchettes : 14 ; 0 ; 11 ; 0 ; 15.
- bNotes de Jules en histoire-géographie : 7,5 ; 12 ; 9,5 ; 13.
- cNombre de passagers d'un minibus sur six trajets : 23 ; 18 ; 27 ; 20 ; 25 ; 19.
- dTailles (en cm) de sept joueurs de volley : 152 ; 167 ; 149 ; 158 ; 161 ; 155 ; 163.
- eButs marqués par une équipe de football junior en huit matchs : 3 ; 0 ; 2 ; 1 ; 0 ; 4 ; 0 ; 2.
- fMasses (en kg) de trois sacs de pommes : 12,4 ; 9,8 ; 15,1.
Ex. 9★★★Automatismes : raisonner avec la somme — Calculatrice autorisée. Chaque question est indépendante.
- aPour la moyenne de 13 ; 8 ; 18, Zoé tape $13+8+18\div 3$. Quel résultat obtient-elle ? Quel calcul aurait-elle dû taper ?
- bSacha a 11,5 de moyenne sur 6 notes. Calcule la somme de ses notes.
- cUn cycliste a parcouru en moyenne 42,5 km par jour pendant 8 jours. Quelle distance a-t-il parcourue en tout ?
- dUne série a pour somme 36 et pour moyenne 7,2. Combien a-t-elle de valeurs ?
- eHugo annonce que la moyenne de 6 ; 15 ; 9 ; 18 ; 12 est 21. Sans calculer, explique pourquoi c'est faux, puis calcule la bonne moyenne.
Ex. 10★★★La note à obtenir — Nora a obtenu 14 ; 11,5 ; 9 et 16 aux quatre premiers contrôles de physique-chimie. Il reste un cinquième contrôle, de même coefficient.
- aCalcule la moyenne actuelle de Nora. Arrondis au dixième.
- bQuelle note doit-elle obtenir au cinquième contrôle pour avoir exactement 13 de moyenne ?
- cSon amie affirme : « Pour avoir 13 de moyenne, il lui suffit d'avoir 13. » A-t-elle raison ? Justifie par un calcul.
- dNora peut-elle encore atteindre 15 de moyenne ? Justifie.
Ex. 11★★★La température effacée — Températures maximales (en °C) d'une semaine : 18 ; 21 ; ? ; 17 ; 23 ; 20 ; 19. Une valeur est effacée, mais on sait que la moyenne de la semaine est 19,5 °C. Arrondis au dixième si nécessaire.
- aLucas calcule $(18+21+17+23+20+19)\div 6$ et dit que c'est la température effacée. A-t-il raison ? Justifie.
- bRetrouve la température effacée.
- cLe lendemain, il fait 25 °C. Calcule la moyenne des huit jours.
- dBen affirme : « La moyenne de la semaine est une des températures relevées. » Vrai ou faux ? Justifie.
Ex. 12★★★Le trimestre d'Élise — Élise a eu six notes en anglais (sur 20) : 8 ; 12,5 ; 0 ; 15 ; 9,5 ; 11. Le 0 correspond à un devoir non rendu. Il reste deux contrôles, de même coefficient. Arrondis au dixième si nécessaire, en écrivant « $\approx$ ».
- aÉlise écrit : « $8+12{,}5+15+9{,}5+11=56$ et $56\div 5=11{,}2$ ». Explique son erreur, puis calcule sa vraie moyenne actuelle.
- bÉlise veut $12{,}5$ de moyenne sur les huit notes. Calcule la somme que doivent faire ses deux dernières notes. Est-ce possible ? Justifie.
- cQuelle est la meilleure moyenne qu'Élise peut encore obtenir sur les huit notes ? Justifie.
- dFinalement, Élise a 14 et 17 aux deux derniers contrôles. Calcule sa moyenne sur les huit notes.
- eÉlise dit : « Si le devoir non rendu ne comptait pas, ma moyenne finale dépasserait 12. » Vrai ou faux ? Justifie.
Ex. 13★★★Le jour de la panne de bus — Rayan a noté la durée de son trajet maison-collège (en min) pendant 9 jours : 14 ; 17 ; 12 ; 15 ; 41 ; 13 ; 16 ; 14 ; 15. Le jour des 41 min, son bus est tombé en panne. Calculatrice autorisée. Arrondis au dixième si nécessaire, en écrivant « $\approx$ ».
- aCalcule la durée moyenne d'un trajet de Rayan sur ces 9 jours.
- bCombien de trajets durent moins longtemps que la moyenne ? Calcule la moyenne sans le jour de panne et explique ce que tu remarques.
- cLe 10ᵉ jour, le trajet dure 20 min. Rayan ajoute 20 à sa moyenne des 9 jours et divise par 2. Explique son erreur, puis calcule la bonne moyenne sur 10 jours.
- dAutre cas : combien de minutes devrait durer le 10ᵉ trajet pour que la moyenne des 10 jours soit 16 min ? Est-ce réaliste ? Justifie.
Ex. 14★★★Combien de joueurs au bowling ? — Un groupe d'amis joue au bowling. Leur score moyen est 124 points. Nathan arrive et marque 160 points : la moyenne du groupe, Nathan compris, passe alors à 130 points. Arrondis au dixième si nécessaire, en écrivant « $\approx$ ».
- aCalcule la moyenne du groupe avec Nathan si le groupe avait 4 joueurs avant lui, puis s'il en avait 6.
- bCombien de joueurs le groupe comptait-il avant l'arrivée de Nathan ? Justifie par un calcul.
- cAvant l'arrivée de Nathan, les scores étaient 98 ; 141 ; 117 ; 135 et un score effacé. Retrouve le score effacé.
- dLe joueur qui a marqué 98 points s'en va. Calcule la moyenne des joueurs qui restent, Nathan compris.
3.Moyenne pondérée : tableau d’effectifs et coefficients
À retenir : Moyenne pondérée = somme des (valeur × effectif) ÷ effectif total. Avec des coefficients, on divise par leur somme : $\frac{8\times1+14\times2}{3}=12$. Jamais de moyenne des moyennes de groupes d'effectifs différents.
Ex. 15★★★Automatismes : calculer une moyenne pondérée — Calcule chaque moyenne. Arrondis au centième si besoin.
- aButs marqués par une équipe en $12$ matchs : 2 ; 0 ; 1 ; 3 ; 1 ; 2 ; 1 ; 0 ; 2 ; 1 ; 2 ; 1. Regroupe-les dans un tableau d'effectifs, puis calcule le nombre moyen de buts par match.
- bNotes d'un contrôle : Calcule la note moyenne de la classe.
- cDiagramme en barres du nombre de personnes par voiture à un péage, hauteurs des barres : $6$ pour « 1 », $7$ pour « 2 », $5$ pour « 3 », $2$ pour « 4 ». Calcule le nombre moyen de personnes par voiture.
- dLina a eu $14$ (coefficient $2$), $9{,}5$ (coefficient $3$) et $17$ (coefficient $1$). Calcule sa moyenne.
- ePrix des cahiers vendus par une papeterie dans la matinée :
| Prix (€) | 1,20 | 1,50 | 2,10 |
|---|
| Effectif | 4 | 10 | 6 |
Calcule le prix moyen d'un cahier vendu.
Ex. 16★★★Automatismes : vrai ou faux sur la moyenne pondérée — Pour chaque affirmation, réponds « vrai » ou « faux » et justifie par un calcul ou un exemple.
- aTemps de trajet de 10 élèves :
| Temps (min) | 10 | 15 | 20 |
|---|
| Effectif | 6 | 3 | 1 |
Ninon dit : « Le temps moyen est $(10+15+20)\div3=15$ min. » Vrai ou faux ? Justifie. - b« Une moyenne pondérée de nombres entiers est toujours un nombre entier. » Vrai ou faux ? Justifie.
- c« La moyenne de $10$ (coefficient $1$) et de $16$ (coefficient $3$) se calcule par $\frac{10\times1+16\times3}{2}$. » Vrai ou faux ? Justifie.
- d« Si toutes les notes ont le coefficient $2$, la moyenne avec coefficients est égale à la moyenne sans coefficients. » Vrai ou faux ? Justifie avec les notes $12$ et $8$.
- e« À un quiz, les $10$ élèves de l'atelier théâtre ont $12$ de moyenne ; les $30$ autres élèves du niveau ont $16$. La moyenne des $40$ élèves est donc $14$. » Vrai ou faux ? Justifie.
Ex. 17★★★Le bulletin de Yanis — Voici les notes de Yanis au premier trimestre. Arrondis au dixième si besoin. | Matière | Maths | Français | Histoire | Anglais |
|---|
| Note | 13,5 | 10 | 14 | 8 |
| Coefficient | 4 | 3 | 2 | 1 |
- aCalcule la moyenne de Yanis sans tenir compte des coefficients.
- bCalcule la moyenne de Yanis avec les coefficients.
- cExplique pourquoi les coefficients font monter la moyenne de Yanis.
- dYanis obtient finalement $9$ en physique-chimie, coefficient $2$. Calcule sa nouvelle moyenne avec coefficients. Explique pourquoi elle baisse.
Ex. 18★★★Le club d'escalade — Un diagramme en barres donne le nombre de voies réussies par les 25 grimpeurs du mercredi. Voici les hauteurs des barres. | Voies réussies | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|
| Effectif | 4 | 6 | 9 | ? | 2 |
- aRetrouve l'effectif qui manque dans le tableau.
- bThomas dit : « Le nombre moyen de voies réussies est $(2+3+4+5+6)\div5=4$. » A-t-il raison ? Justifie par un calcul.
- cUn grimpeur ne réussit qu'un nombre entier de voies. Explique pourquoi la moyenne trouvée peut quand même être un nombre décimal.
- dQuel pourcentage des $25$ grimpeurs a réussi plus de voies que la moyenne ?
Ex. 19★★★Les deux groupes du club de natation — Au club de natation, on a compté les longueurs nagées en une séance. Les $15$ nageurs du groupe Dauphins en ont nagé $42{,}4$ en moyenne. Les $25$ nageurs du groupe Requins en ont nagé $51{,}2$ en moyenne.
- aCalcule le nombre total de longueurs nagées par chaque groupe.
- bCalcule la moyenne de longueurs nagées par les $40$ nageurs du club.
- cInès affirme : « La moyenne du club est $(42{,}4 + 51{,}2) \div 2 = 46{,}8$ longueurs. » A-t-elle raison ? Explique son erreur sans nouveau calcul.
- dLes $10$ nageurs du groupe Tortues rejoignent la séance. Quelle doit être leur moyenne pour que la moyenne des $50$ nageurs soit de $46$ longueurs ?
Ex. 20★★★Le concours de pâtisserie — À un concours de pâtisserie, chaque gâteau reçoit quatre notes sur $20$. Le coefficient de la présentation a été effacé. La moyenne pondérée de Zoé est $14{,}2$. | Critère | Goût | Présentation | Originalité | Hygiène |
|---|
| Note de Zoé | 15 | 12 | 18 | 14 |
| Coefficient | 4 | ? | 1 | 2 |
- aCalcule la moyenne de Zoé sans tenir compte des coefficients.
- bLe coefficient effacé est un nombre entier. Retrouve-le
(tu peux tester $1$, $2$, $3$…). - cZoé trouve que les coefficients la désavantagent. A-t-elle raison ? Justifie à l'aide de ses notes.
- dHugo a obtenu $16$ en présentation, $11$ en originalité et $15$ en hygiène. Quelle note doit-il avoir en goût pour égaler la moyenne de Zoé ?
Ex. 21★★★L'enquête du quartier — Une association a demandé à des familles du quartier combien elles ont d'enfants. Voici les hauteurs des barres de son diagramme en barres. La barre « 2 enfants » est illisible : on note $x$ sa hauteur. Le nombre moyen d'enfants par famille est $2{,}05$. | Nombre d'enfants | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|
| Effectif | 2 | 8 | x | 7 | 2 | 1 |
- aExprime, en fonction de $x$, le nombre de familles interrogées et le nombre total d'enfants.
- bRetrouve $x$ en écrivant une équation
(ou en testant des valeurs). - cMaëlle affirme : « Si on retire les familles sans enfant, la moyenne ne change pas, puisqu'elles ajoutent $0$ enfant. » A-t-elle raison ? Justifie par un calcul.
- dUne famille de $8$ enfants s'installe et répond à l'enquête. Calcule la nouvelle moyenne, arrondie au centième. Commente.
4.Médiane d’une série (effectif pair ou impair, tableau)
À retenir : Je range d'abord la série (valeurs égales répétées). $N$ impair : rang $(N + 1) \div 2$ ; $N$ pair : demi-somme des rangs $N \div 2$ et $N \div 2 + 1$. Ex. : $3 ; 5 ; 8 ; 10$ → $(5 + 8) \div 2 = 6{,}5$. Tableau : effectifs cumulés, pas la colonne du milieu.
Ex. 22★★★Automatismes : rang et médiane — Réponds à chaque question en justifiant brièvement.
- aDétermine la médiane de la série : 14 ; 9 ; 17 ; 11 ; 15.
- bDétermine la médiane de la série : 2,5 ; 4 ; 1,5 ; 3 ; 6 ; 3,5.
- cUne série rangée compte $15$ valeurs. Quel est le rang de sa médiane ?
- dUne série rangée compte $24$ valeurs. Quels sont les rangs des deux valeurs centrales ?
- ePour la série rangée 3 ; 5 ; 6 ; 8 ; 9 ; 11 ; 11 ; 14, Léa dit : « La médiane est 8, la valeur de rang $8 \div 2 = 4$. » Corrige son erreur.
Ex. 23★★★Automatismes : médiane avec les effectifs cumulés — On a demandé à 25 élèves leur nombre de frères et sœurs.
| Frères et sœurs | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|
| Effectif | 6 | 9 | 5 | 3 | 2 |
| Effectif cumulé | ? | ? | ? | ? | ? |
- aComplète la ligne des effectifs cumulés.
- bCombien d'élèves ont au plus 2 frères et sœurs ?
- cQuel est le rang de la médiane de cette série ?
- dSami affirme : « La médiane est 2, car c'est la valeur au milieu du tableau. » A-t-il raison ? Justifie.
Ex. 24★★★Températures d'une station météo — Voici les températures maximales (en °C) relevées pendant 11 jours par la station météo du collège :
14 ; 17 ; 12 ; 17 ; 15 ; 19 ; 13 ; 17 ; 16 ; 12 ; 18.
- aRange cette série dans l'ordre croissant.
- bDétermine la médiane de cette série, puis traduis-la par une phrase.
- cNoé dit : « La médiane est 17 °C, car c'est la température la plus fréquente. » Explique son erreur.
- dLe 12ᵉ jour, il fait 20 °C. Détermine la nouvelle médiane des 12 températures.
Ex. 25★★★Durées de sommeil — Ben a demandé à 20 adolescents leur durée de sommeil (en h) lors d'une nuit de semaine.
| Durée (h) | 7 | 7,5 | 8 | 8,5 | 9 | 9,5 |
|---|
| Effectif | 4 | 6 | 5 | 3 | 1 | 1 |
| Effectif cumulé | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
- aComplète la ligne des effectifs cumulés.
- bDétermine la médiane des durées de sommeil.
- cInès calcule $(8 + 8{,}5) \div 2 = 8{,}25$ h, avec les deux valeurs du milieu du tableau. Explique son erreur.
- dVrai ou faux : « Au moins la moitié de ces adolescents dorment 7,75 h ou plus. » Justifie.
Ex. 26★★★Entraînement de saut en longueur — Voici les 12 sauts (en m) réalisés par Yanis à l'entraînement de saut en longueur : 3,85 ; 4,10 ; 3,62 ; 4,25 ; 3,85 ; 3,40 ; 4,10 ; 3,95 ; 4,48 ; 3,70 ; 3,85 ; 4,02.
- aRange cette série dans l'ordre croissant.
- bLéna affirme : « $N = 12$, donc la médiane est la $6$ᵉ valeur, $3{,}85$ m. C'est aussi la valeur la plus fréquente. » A-t-elle raison ? Justifie et donne la médiane.
- cLa médiane trouvée est-elle une des longueurs sautées par Yanis ? Justifie.
- dL'entraîneur affirme : « Au moins la moitié des sauts de Yanis mesurent $3{,}90$ m ou moins. » Vrai ou faux ? Justifie.
- eYanis fait un $13$ᵉ saut. Quelle longueur doit-il sauter au minimum pour que la médiane de ses $13$ sauts soit $3{,}95$ m ? Justifie.
Ex. 27★★★Combien de personnes par voiture ? — Un matin, Ben a compté le nombre de personnes à bord de chaque voiture passant devant le collège. | Personnes à bord | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|
| Effectif | 23 | 9 | 5 | 4 | 3 |
- aCalcule l'effectif total $N$, puis donne les rangs des deux valeurs centrales de la série.
- bLucas trouve que la moyenne vaut environ $2$ personnes et affirme que c'est aussi la médiane. Calcule la moyenne au centième, puis la médiane à l'aide des effectifs cumulés, et corrige-le.
- cInterprète la médiane par une phrase dans le contexte.
- dUn peu plus tard, des voitures transportant $5$ personnes passent. Combien doit-il en passer au minimum pour que la médiane ne soit plus $1$ ? Donne alors la médiane.
Ex. 28★★★Défi des pas quotidiens — Nombre de pas par jour, en milliers. Noah, sur 10 jours : 6,2 ; 8,4 ; 7,1 ; 12,5 ; 6,8 ; 7,1 ; 9,0 ; 5,9 ; 7,6 ; 8,4. Sarah, sur 9 jours, a oublié de noter un jour : 7,5 ; 9,3 ; 6,4 ; 8,1 ; 10,6 ; 7,8 ; 5,2 ; 8,6.
- aDétermine la médiane des nombres de pas de Noah.
- bNoah a calculé sa moyenne : $7{,}9$ milliers de pas. Il dit : « Au moins la moitié des jours, j'ai fait $7{,}9$ milliers de pas ou plus. » A-t-il raison ? Justifie.
- cSur ses $9$ jours, la médiane de Sarah est $8{,}0$ milliers de pas. Retrouve le nombre de pas oublié et justifie.
- dCalcule l'étendue de chaque série, puis compare Noah et Sarah à l'aide de la médiane et de l'étendue.
À retenir : Étendue = valeur maximale − valeur minimale : c'est une différence, dans l'unité des données ($8$ ; $17$ ; $11$ → $17 - 8 = 9$ points). Étendue nulle : toutes les valeurs sont égales. Une valeur extrême change beaucoup l'étendue, peu la médiane.
Ex. 29★★★Automatismes : calculer une étendue — Calcule l'étendue de chaque série. Donne l'unité.
- aNombre de pompes réalisées par des élèves en EPS : $14$ ; $6$ ; $19$ ; $11$ ; $7$ ; $15$.
- bDurées de trajet de Yanis pour aller au collège (en min) : $12{,}5$ ; $18$ ; $9{,}5$ ; $14$ ; $21{,}5$.
- cPoints gagnés ou perdus par une joueuse sur six parties d'un jeu de plateau (en points) : $3$ ; $-2$ ; $5$ ; $1$ ; $-4$ ; $0$.
- dMasses de quatre colis (en kg) : $2{,}4$ ; $2{,}4$ ; $2{,}4$ ; $2{,}4$. Que peux-tu dire de ces colis ?
- eNombre de livres lus en un mois par des élèves :
| Livres lus | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|
| Effectif | 0 | 7 | 11 | 5 | 2 | 0 |
Ex. 30★★★Automatismes : vrai ou faux sur l'étendue — Pour chaque affirmation : vrai ou faux ? Justifie.
- a« La série $6$ ; $13$ ; $8$ ; $20$ a pour étendue $20$. »
- b« La série $5$ ; $7$ ; $9$ ; $11$ ; $13$ contient $5$ valeurs, donc son étendue est $5$. »
- c« Deux séries qui ont la même étendue ont forcément la même plus grande valeur. »
- d« Dans la série $10$ ; $11$ ; $12$ ; $13$, si on remplace $13$ par $43$, l'étendue passe de $3$ à $33$. »
- e« Si on ajoute $3$ à toutes les valeurs de la série $4$ ; $9$ ; $15$, son étendue augmente de $3$. »
Ex. 31★★★Deux archères, une même moyenne — Inès et Chloé tirent à l'arc. Voici leurs scores (en points) sur six volées.
Inès : $42$ ; $45$ ; $44$ ; $43$ ; $46$ ; $44$.
Chloé : $50$ ; $38$ ; $47$ ; $39$ ; $48$ ; $42$.
- aCalcule la moyenne des scores de chaque archère.
- bCalcule l'étendue des scores de chaque archère.
- cLou affirme : « Elles ont la même moyenne, donc elles tirent de la même façon. » A-t-elle raison ? Justifie.
- dPour un concours où un seul mauvais score élimine, quelle archère choisir ? Justifie.
Ex. 32★★★Le glacier et le jour manquant — Un glacier note le nombre de glaces vendues chaque jour. Pour cinq jours, il a : $34$ ; $41$ ; $29$ ; $37$ ; $45$. Il a perdu le nombre du 6ᵉ jour, mais il sait que l'étendue des six jours vaut $22$ glaces.
- aCalcule l'étendue des cinq jours connus.
- bTrouve les deux valeurs possibles pour le 6ᵉ jour. Justifie.
- cLe 6ᵉ jour a été le meilleur jour. Calcule la médiane des six jours.
- dLe 7ᵉ jour, un festival : $120$ glaces vendues. Calcule la nouvelle étendue et la nouvelle médiane. Lequel des deux indicateurs change le plus ?
Ex. 33★★★Covoiturage au péage — Ben compte le nombre de personnes à bord (conducteur compris) de $30$ voitures qui passent à un péage. Arrondis au centième si besoin. | Personnes à bord | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|
| Effectif | 14 | 9 | 5 | 2 | 0 |
- aCalcule la moyenne et la médiane du nombre de personnes par voiture. Pour la médiane, utilise les effectifs cumulés.
- bLéo affirme : « L'étendue vaut $14 - 0 = 14$. » Noa répond : « Non, elle vaut $5 - 1 = 4$. » Explique l'erreur de chacun, puis donne la bonne étendue.
- cUne $31^\text{e}$ voiture passe. L'étendue de la nouvelle série vaut alors $6$ personnes. Combien de personnes sont à bord de cette voiture ? Étudie les deux possibilités.
- dPour ces $31$ voitures, calcule la moyenne et la médiane du nombre de personnes par voiture.
Ex. 34★★★Bord de mer ou montagne ? — Voici les températures relevées à $8$ h pendant une semaine dans deux villes (en °C).
Ville A (bord de mer) : $14{,}5$ ; $15$ ; $13{,}5$ ; $14$ ; $15{,}5$ ; $14$ ; $15$.
Ville B (montagne) : $8$ ; $21{,}5$ ; $12$ ; $19$ ; $10{,}5$ ; $17$ ; $13{,}5$.
- aCalcule la température moyenne de chaque ville cette semaine.
- bRange chaque série, puis donne la température médiane de chaque ville.
- cCalcule l'étendue des températures de chaque ville, avec l'unité.
- dUne agence de voyage écrit : « À A comme à B, comptez environ $14{,}5$ °C le matin. » Pour quelle ville cette phrase est-elle fiable ? Justifie avec l'étendue.
- eLa semaine suivante, à A, les six premières valeurs sont les mêmes, mais la $7^\text{e}$ change et la moyenne vaut $15$ °C. Calcule la $7^\text{e}$ température, puis la nouvelle étendue.
Ex. 35★★★Pouls au repos — En SVT, neuf élèves mesurent leur pouls au repos (en battements par minute) : $72$ ; $68$ ; $75$ ; $70$ ; $66$ ; $74$ ; $71$ ; $69$ ; $112$. Zoé, qui a mesuré $112$, venait de monter l'escalier en courant. Arrondis au dixième si besoin.
- aCalcule la moyenne, la médiane et l'étendue de cette série.
- bOn retire la mesure de Zoé. Calcule la moyenne, la médiane et l'étendue des huit mesures restantes.
- cQuel indicateur a le plus changé ? Lequel a le moins changé ? Explique pourquoi.
- dZoé refait sa mesure au repos et trouve $64$. Lina affirme : « L'étendue des neuf mesures est maintenant $75$ battements par minute. » Corrige son erreur, puis donne la médiane de la nouvelle série.
6.Choisir et interpréter un indicateur
À retenir : Étendue = max − min, une différence ($3 ; 8 ; 15$ : $15-3=12$). Moyenne et médiane situent les valeurs ; l'étendue mesure leur dispersion. Une valeur extrême tire la moyenne, pas la médiane : je choisis alors la médiane.
Ex. 36★★★Automatismes : calculer et lire une étendue — Réponds à chaque question en donnant l'unité.
- aVoici le nombre de buts marqués par une équipe lors de 8 matchs : 3 ; 0 ; 5 ; 2 ; 1 ; 4 ; 2 ; 6. Calcule l'étendue de cette série.
- bVoici les températures relevées à midi pendant 5 jours (en °C) : 4,5 ; −2 ; 1,5 ; 7 ; 3. Calcule l'étendue de cette série.
- cLina affirme : « Les tailles 1,52 ; 1,61 ; 1,48 ; 1,70 (en m) ont une étendue de 1,70 m. » A-t-elle raison ? Justifie.
- dLa plus petite valeur d'une série est 14 kg et son étendue vaut 9 kg. Quelle est la plus grande valeur de cette série ?
- eOn ajoute 3 points à chacun des scores 5 ; 9 ; 12 ; 8 (en points). Calcule l'étendue des nouveaux scores.
- fLa série A a pour étendue 2 kg et la série B a pour étendue 15 kg. Dans quelle série les valeurs sont-elles les plus regroupées ? Justifie.
Ex. 37★★★Automatismes : une valeur extrême tire la moyenne — Une petite entreprise verse ces salaires mensuels (en €) : 1 600 ; 1 750 ; 5 900 ; 1 800 ; 1 650.
- aRange les salaires de l'entreprise dans l'ordre croissant, puis donne leur médiane.
- bCalcule le salaire moyen dans cette entreprise.
- cQuel indicateur décrit le mieux le salaire habituel dans cette entreprise : la moyenne ou la médiane ? Justifie.
- dUn sixième salarié est embauché avec un salaire de 1 700 €. Quelle est la nouvelle médiane des salaires ?
- eAvec ce sixième salarié, calcule le nouveau salaire moyen de l'entreprise.
Ex. 38★★★Deux lignes de bus à comparer — Voici les durées du trajet maison-collège (en min) relevées pendant 7 jours sur deux lignes de bus. Ligne A : 18 ; 22 ; 20 ; 19 ; 21 ; 20 ; 20. Ligne B : 15 ; 35 ; 20 ; 16 ; 28 ; 20 ; 17. Arrondis au dixième si nécessaire.
- aRange chaque série dans l'ordre croissant et détermine la médiane de chaque ligne.
- bCalcule la durée moyenne du trajet pour chaque ligne.
- cCalcule l'étendue de chaque série.
- dNoé dit : « Pour choisir une ligne, il suffit de comparer les médianes. » Critique son affirmation, puis conseille une ligne à quelqu'un qui ne veut pas arriver en retard.
Ex. 39★★★« La moitié reçoit plus que la moyenne » ? — On a demandé à 20 élèves combien d'argent de poche ils reçoivent par mois. | Argent de poche (€) | 10 | 15 | 20 | 30 | 100 |
|---|
| Effectif | 4 | 6 | 5 | 3 | 2 |
| Effectif cumulé | ? | ? | ? | ? | ? |
- aComplète la ligne des effectifs cumulés du tableau.
- bCalcule l'argent de poche moyen de ces 20 élèves.
- cDétermine la médiane de cette série à l'aide des effectifs cumulés.
- dLe journal du collège écrit : « La moitié des élèves reçoit plus que la moyenne. » Vrai ou faux ? Justifie par un calcul.
- eQuel indicateur choisirais-tu pour décrire l'argent de poche habituel d'un élève ? Justifie.
Ex. 40★★★Quelle lanceuse choisir ? — Au lancer de poids, Inès et Chloé ont fait 6 lancers chacune (en m).
Inès : 9,8 ; 10,4 ; 10,3 ; 9,9 ; 10,2 ; 10,0.
Chloé : 8,9 ; 11,2 ; 9,4 ; 11,0 ; 9,1 ; 11,0.
- aCalcule la moyenne des lancers de chaque athlète. Que remarques-tu ?
- bRange chaque série dans l'ordre croissant, puis détermine la médiane des lancers de chaque athlète.
- cHugo calcule l'étendue des lancers de Chloé : $11{,}0 - 8{,}9 = 2{,}1$ m. Explique son erreur, puis calcule l'étendue de chaque athlète.
- dPour un concours, il faut réussir au moins $9{,}5$ m à son unique lancer. Quelle athlète l'entraîneur doit-il choisir ? Justifie avec tes calculs.
- ePour battre le record du club, il faut atteindre au moins $11$ m. Quelle athlète a le plus de chances d'y arriver ? Justifie.
Ex. 41★★★L'attente chez le médecin — Un lundi, on a relevé le temps d'attente (en min) des 9 patients d'un cabinet médical :
12 ; 8 ; 15 ; 10 ; 79 ; 9 ; 14 ; 11 ; 13.
L'attente de 79 min est due à une urgence.
- aCalcule la moyenne et la médiane du temps d'attente de ce lundi.
- bLucas affirme : « Dans ce cabinet, on attend en général près de 20 minutes. » Critique cette phrase à l'aide de la série.
- cCalcule la moyenne et la médiane sans l'attente de 79 min. Quel indicateur a le plus changé ?
- dLe mardi, les 9 attentes sont 10 ; 12 ; 7 ; 16 ; 12 ; 14 ; 9 ; 11 et une durée effacée. La moyenne vaut 12 min : retrouve la durée effacée.
- eCompare les attentes du lundi et du mardi à l'aide de la médiane, de la moyenne et de l'étendue. Conclus par une phrase.
Ex. 42★★★Le camion à crêpes de Samir — Samir tient un camion à crêpes. Le tableau donne le nombre de crêpes vendues chaque jour pendant ses 20 jours d'ouverture en mai. Le jour à 120 crêpes, il y avait un festival en ville.
| Crêpes vendues | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 120 |
|---|
| Nombre de jours | 3 | 5 | 6 | 4 | 1 | 1 |
| Effectif cumulé | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
- aCalcule le nombre moyen de crêpes vendues par jour en mai.
- bComplète la ligne des effectifs cumulés, puis détermine la médiane du nombre de crêpes vendues par jour.
- cCalcule l'étendue des ventes avec puis sans le jour du festival. Pour prévoir sa pâte un jour ordinaire, Samir doit-il utiliser la moyenne ou la médiane ? Justifie.
- dEn juin, Samir a ouvert 10 jours et vendu en moyenne 56 crêpes par jour. Il dit : « Sur les deux mois, ma moyenne est la moyenne de mes deux moyennes. » Corrige son erreur.
À retenir : Deux groupes réunis : (somme 1 + somme 2) ÷ effectif total, jamais la moyenne des moyennes. Note à obtenir : somme visée − somme actuelle, ex. $4 \times 12 - 35 = 13$. Arrondi annoncé : écris $\approx$ et l'unité.
Ex. 43★★★Automatismes : calculs directs — Calcule sans poser de longue rédaction. Donne chaque résultat avec son unité.
- aTempératures relevées à midi (en °C) : 12,5 ; 9 ; 14 ; 11,5 ; 8. Calcule la température moyenne.
- bTemps de lecture (en min) de Noémie sur 7 jours : 14 ; 7 ; 19 ; 11 ; 8 ; 16 ; 10. Détermine la médiane.
- cScores (en points) à un jeu de fléchettes : 25 ; 31 ; 18 ; 40 ; 22 ; 35. Détermine la médiane.
- dMasses de colis (en kg) : 3,2 ; 5 ; 1,8 ; 4,6. Calcule l'étendue de cette série.
- eUn diagramme circulaire représente les 180 adhérents d'une médiathèque. Le secteur « romans » mesure $72^\circ$. Combien d'adhérents préfèrent les romans ?
- f$12\,\%$ des 250 spectateurs d'un concert sont venus en train. Combien de spectateurs cela représente-t-il ?
- gYanis a parcouru en moyenne $13$ km par jour à vélo pendant 4 jours. Les trois premiers jours, il a fait 12 ; 15 ; 10 km. Combien de kilomètres a-t-il parcourus le 4ᵉ jour ?
Ex. 44★★★Automatismes : compléter un tableau de fréquences et d'angles — On a demandé à 40 élèves leur moyen de transport principal pour venir au collège.
| Transport | Bus | Vélo | À pied | Voiture |
|---|
| Effectif | 14 | 8 | 12 | ? |
| Fréquence (%) | ? | ? | ? | ? |
| Angle (°) | ? | ? | ? | ? |
- aCalcule le nombre d'élèves qui viennent en voiture.
- bÉcris la fréquence des élèves qui viennent à vélo sous forme de fraction irréductible.
- cComplète la ligne des fréquences en pourcentage.
- dComplète la ligne des angles qui servent à construire le diagramme circulaire.
- eVérifie que la somme des fréquences fait $100\,\%$ et celle des angles $360^\circ$.
Ex. 45★★★Deux classes réunies — Au même contrôle de maths, les 24 élèves présents de 4ᵉA ont une moyenne de 11,5. Les 26 élèves de 4ᵉB ont une moyenne de 13. Léna affirme : « La moyenne des deux classes réunies est $(11{,}5 + 13) \div 2 = 12{,}25$. »
- aCalcule la somme des notes de la 4ᵉA, puis celle de la 4ᵉB.
- bLéna a-t-elle raison ? Justifie en calculant la moyenne des 50 élèves.
- cHugo, absent, passe ce contrôle plus tard en 4ᵉA et obtient $14$. Calcule la nouvelle moyenne de la 4ᵉA.
- dAvec cette note de Hugo, la moyenne des 51 élèves dépasse-t-elle 12,3 ? Justifie, en arrondissant au centième.
Ex. 46★★★Club de randonnée : plusieurs indicateurs — Un club de randonnée a relevé le nombre de sorties de chacun de ses membres en octobre. Arrondis au dixième si nécessaire.
| Sorties | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|
| Effectif | 4 | 6 | 9 | 5 | 3 | 2 |
| Effectif cumulé | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
- aCalcule l'effectif total, puis complète la ligne des effectifs cumulés.
- bCalcule le nombre moyen de sorties par membre.
- cDétermine la médiane et l'étendue de cette série.
- dLe président affirme : « Plus d'un tiers des membres ont fait au moins 4 sorties. » Vrai ou faux ? Justifie.
- eDeux membres qui n'avaient fait qu'une sortie quittent le club. Calcule la nouvelle moyenne. La médiane change-t-elle ? Justifie.
Ex. 47★★★Bulletin de Noé : viser une moyenne — Voici les notes de Noé en physique-chimie ce trimestre, avec leurs coefficients. Il n'a pas encore passé le contrôle C5. Arrondis au dixième si nécessaire.
| Contrôle | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 |
|---|
| Note | 11,5 | 9 | 14,5 | 11 | ? |
| Coefficient | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 |
- aNoé calcule $(11{,}5 + 9 + 14{,}5 + 11) \div 4$ et annonce une moyenne de $11{,}5$ sur ses quatre premiers contrôles. Explique son erreur, puis calcule sa vraie moyenne.
- bNoé veut au moins $12$ de moyenne sur les cinq contrôles. Quelle note doit-il obtenir au minimum au C5 ?
- cSa camarade Clémence affirme : « Même avec $20$ au C5, Noé n'aura pas $15$ de moyenne. » Vrai ou faux ? Justifie.
- dNoé obtient finalement $16$ au C5. Calcule sa moyenne du trimestre.
Ex. 48★★★Basket : moyenne ET médiane visées — Inès joue au basket. Voici le nombre de points qu'elle a marqués lors de ses 9 premiers matchs :
14 ; 8 ; 21 ; 11 ; 17 ; 9 ; 15 ; 12 ; 19.
- aCalcule la moyenne, la médiane et l'étendue de cette série.
- bSon coach veut qu'elle atteigne au moins $15$ points de moyenne sur $10$ matchs. Combien de points doit-elle marquer au minimum au 10ᵉ match ?
- cLe coach veut aussi une médiane d'au moins $15$ points sur les $10$ matchs. Est-ce possible ? Justifie en envisageant tous les scores possibles au 10ᵉ match.
- dInès marque finalement $26$ points au 10ᵉ match. Calcule sa nouvelle moyenne, sa nouvelle médiane et sa nouvelle étendue.
- eEntre la moyenne et la médiane, quel indicateur a le plus changé après le 10ᵉ match ? Explique pourquoi.
Ex. 49★★★Le glacier du marché — Un samedi, un glacier note le nombre de boules de chaque cornet vendu. Il représente ces données par un diagramme circulaire, dont voici une partie des valeurs. Arrondis au dixième si nécessaire.
| Nombre de boules | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|
| Effectif | ? | 54 | 36 | ? |
| Angle (en degrés) | 105 | ? | 90 | ? |
- aUtilise la colonne « 3 boules » pour calculer le nombre total de cornets vendus ce samedi.
- bComplète le tableau : les effectifs manquants et les angles manquants.
- cCalcule le nombre moyen de boules par cornet.
- dÀ l'aide des effectifs cumulés, détermine le nombre médian de boules par cornet.
- eLe glacier affirme : « La moyenne dépasse $2$ boules, donc la plupart des cornets avaient au moins $3$ boules. » Vrai ou faux ? Justifie.