Cinquième / 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 6ᵉ : série, effectifs et tableaux
À retenir : Effectif total = somme des effectifs : je coche chaque donnée, puis je contrôle. Ne confonds pas la valeur ($5$ buts) et son effectif ($2$ matchs). « Au moins $3$ » inclut $3$, « plus de $3$ » non. Une case vide se calcule avec SA ligne ou SA colonne de total.
Ex. 1★★★Automatismes — le vocabulaire des statistiques — Réponds en une ou deux phrases courtes.
- aKenza dit : « Dans un sondage sur le moyen de transport des $450$ élèves d'un collège, la population est le moyen de transport. » A-t-elle raison ? Justifie.
- bHugo note la taille, en cm, de chaque joueur d'une équipe de basket de Pau. Ce caractère est-il un nombre ou une catégorie ?
- cLe caractère « couleur préférée » est-il un nombre ou une catégorie ? Peut-on calculer une couleur moyenne ? Justifie.
- dDans la série $3$ ; $5$ ; $3$ ; $4$ ; $3$ ; $5$ ; $2$ ; $3$ ; $4$, quel est l'effectif de la valeur $3$ ?
- eVoici la pluie tombée à Rennes, en mm, sur plusieurs jours : $2{,}5$ ; $0$ ; $1{,}5$ ; $2{,}5$ ; $0$ ; $4$ ; $2{,}5$ ; $1$. Quel est l'effectif total de cette série ?
- fUn tableau d'effectifs porte sur $28$ élèves. Trois des effectifs valent $7$, $10$ et $5$. Calcule le quatrième effectif.
Ex. 2★★★Automatismes — lire un tableau d'effectifs — Devant le collège de Metz, on a compté le nombre de personnes dans chaque voiture qui passait.
| Personnes par voiture | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|
| Effectif | 14 | 9 | 5 | 2 |
- aCombien de voitures transportaient $3$ personnes ?
- bQuel est l'effectif de la valeur $2$ ?
- cCombien de voitures ont été observées en tout ?
- dCombien de voitures transportaient au moins $3$ personnes ?
- eCombien de voitures transportaient plus de $3$ personnes ?
- fNina lit la dernière colonne et dit : « $4$ voitures ont transporté $2$ personnes. » A-t-elle raison ? Justifie.
Ex. 3★★★Les courgettes du jardin partagé — Dans le jardin partagé d'Angers, Mehdi a noté le nombre de courgettes récoltées sur chaque plant :
$3$ ; $5$ ; $2$ ; $4$ ; $3$ ; $3$ ; $4$ ; $2$ ; $5$ ; $3$ ; $4$ ; $4$ ; $2$ ; $3$ ; $5$ ; $4$ ; $3$ ; $2$ ; $4$ ; $3$ ; $5$ ; $2$ ; $4$ ; $3$.
| Courgettes par plant | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|
| Effectif | | | | |
- aDonne la population et le caractère étudiés.
- bComplète le tableau d'effectifs en cochant chaque donnée au fur et à mesure.
- cCombien de plants Mehdi a-t-il observés ? Contrôle avec la somme des effectifs.
- dCombien de plants ont donné au moins $4$ courgettes ?
- eMehdi écrit : « La valeur qui revient le plus souvent est $8$. » Corrige son erreur.
Ex. 4★★★Les emprunts au CDI — Au CDI d'un collège de Brest, on a compté les livres empruntés en octobre par deux classes de 5ᵉ, selon leur genre.
| Emprunts | BD | Roman | Manga | Total |
|---|
| 5ᵉ A | 17 | | 13 | 39 |
| 5ᵉ B | | 11 | 16 | |
| Total | 31 | | 29 | 80 |
- aCalcule le nombre de romans empruntés par la 5ᵉ A.
- bCalcule le nombre de BD empruntées par la 5ᵉ B.
- cCalcule le total de la 5ᵉ B, puis le total des romans.
- dContrôle ton tableau avec la ligne Total et la colonne Total.
- eSami calcule la case « 5ᵉ B, BD » avec $80 - 11 - 16$. Explique son erreur.
Ex. 5★★★Le test de tirs au handball — Ben a noté le nombre de tirs réussis (sur $5$ tirs) par chaque joueur du club de handball de Lorient : $4$ ; $2$ ; $3$ ; $5$ ; $1$ ; $4$ ; $2$ ; $0$ ; $3$ ; $4$ ; $2$ ; $5$ ; $4$ ; $1$ ; $3$ ; $2$ ; $4$ ; $0$ ; $3$ ; $2$ ; $4$ ; $5$ ; $1$ ; $3$ ; $4$ ; $2$. | Tirs réussis | 3 | 4 | 5 | Total |
|---|
| Effectif | | | | |
- aRecopie et complète les deux tableaux en cochant les données au fur et à mesure. Contrôle ensuite ton effectif total en comptant les données de la série.
- bYanis calcule l'effectif total ainsi : $0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15$. A-t-il raison ? Justifie.
- cLe coach retient les joueurs qui ont réussi au moins $4$ tirs. Inès en compte $3$. A-t-elle raison ? Justifie.
- dLe coach est satisfait si au moins la moitié des joueurs ont réussi au moins $3$ tirs. Est-il satisfait ? Justifie.
Ex. 6★★★Comment viens-tu au collège ? — Au collège de Nantes, on a demandé à chaque élève de 6ᵉ et de 5ᵉ comment il vient au collège le matin. | Niveau | À pied | Vélo | Bus | Total |
|---|
| 6ᵉ | 41 | | 67 | |
| 5ᵉ | | 26 | | 119 |
| Total | 76 | 44 | | 245 |
- aLucas veut calculer le nombre d'élèves de 6ᵉ venant à vélo avec la ligne des 6ᵉ. Explique pourquoi c'est impossible, puis calcule ce nombre.
- bComplète les autres cases vides en expliquant chaque calcul, puis contrôle avec la ligne Total et avec la colonne Total.
- cLe principal affirme : « Plus de la moitié des élèves de 5ᵉ viennent en bus. » Vrai ou faux ? Justifie.
- dEmma propose de calculer « la moyenne des moyens de transport ». Explique pourquoi ce calcul n'a pas de sens.
Ex. 7★★★Le club théâtre va au cinéma — Clara a demandé aux $20$ membres du club théâtre de Dijon combien de fois ils sont allés au cinéma en septembre : $2$ ; $0$ ; $1$ ; $3$ ; $1$ ; $2$ ; $0$ ; $4$ ; $1$ ; $2$ ; $1$ ; $3$ ; $0$ ; $2$ ; $1$ ; $5$ ; $2$ ; $1$ ; $3$ ; $1$. Voici son tableau.
- aSans recompter la série, montre que le tableau de Clara contient une erreur.
- bRecompte la série en cochant les données. Quelle valeur a un effectif faux ? Corrige-le.
- cLe club offre une place aux membres allés plus de $2$ fois au cinéma. Combien de places offre-t-il ?
- dEn octobre, Clara interroge les mêmes membres :
| Séances | 0 | 1 | 2 | 3 ou plus |
|---|
| Effectif | 5 | | 4 | 5 |
Retrouve l'effectif manquant.
2.Fréquences : fraction, décimal, pourcentage
À retenir : Fréquence $=$ effectif $\div$ effectif total, toujours entre $0$ et $1$ ; $\times 100$ pour un pourcentage : $0{,}05 = 5\,\%$. Somme des fréquences $= 1$ (avec des arrondis : $99{,}9\,\%$ possible). Effectif $=$ fréquence $\times$ effectif total. On compare deux groupes avec les fréquences.
Ex. 8★★★Automatismes : passer d'une écriture à l'autre — Réponds à chaque question.
- aÉcris la fréquence $\frac{14}{40}$ sous forme de fraction simplifiée, puis de nombre décimal.
- bÉcris la fréquence $0{,}08$ sous forme de pourcentage.
- cÉcris la fréquence $7\,\%$ sous forme de nombre décimal.
- dÉcris la fréquence $45\,\%$ sous forme de nombre décimal, puis de fraction simplifiée.
- eÉcris la fréquence $\frac{3}{8}$ sous forme de nombre décimal, puis de pourcentage.
- fInès affirme : « Une fréquence peut valoir $1{,}3$. » A-t-elle raison ? Justifie.
Ex. 9★★★Automatismes : fréquence ou effectif ? — Si un résultat n'est pas exact, arrondis-le au dixième de pourcentage.
- aDans un bus, $11$ des $44$ passagers sont debout. Donne la fréquence des passagers debout en fraction simplifiée, puis en pourcentage.
- bDans une équipe de volley, $4$ des $9$ joueurs mesurent plus de $1{,}80$ m. Donne cette fréquence en pourcentage.
- cUn club de danse compte $80$ membres, dont $35\,\%$ de garçons. Combien y a-t-il de garçons ?
- dUn jardin compte $45$ plants ; la fréquence des plants de tomates est $0{,}6$. Combien y a-t-il de plants de tomates ?
- eDans un groupe, $6$ élèves viennent à vélo, $11$ à pied et $3$ en bus. Donne la fréquence des élèves qui viennent à vélo en nombre décimal.
- fDans une chorale, $9$ chanteurs représentent $12\,\%$ des membres. Combien la chorale compte-t-elle de membres ?
Ex. 10★★★Les desserts de la cantine — Le cuisinier de la cantine a demandé à des élèves leur dessert préféré. Voici le résultat.
| Dessert | Fruit | Yaourt | Gâteau | Total |
|---|
| Effectif | 10 | 4 | 7 | |
- aCalcule l'effectif total.
- bCalcule la fréquence de chaque dessert en pourcentage, arrondie au dixième.
- cAjoute les trois pourcentages arrondis. Obtiens-tu $100\,\%$ ? Explique pourquoi.
- dMalo a calculé la fréquence du fruit en faisant $10 \div 7$. Calcule son résultat et explique pourquoi il est forcément faux.
Ex. 11★★★Le sport en club dans deux collèges — Au collège de Rodez, $54$ des $120$ élèves font du sport en club. Au collège d'Annecy, $63$ des $180$ élèves font du sport en club.
- aDans quel collège y a-t-il le plus d'élèves qui font du sport en club ?
- bCalcule la fréquence des élèves qui font du sport en club dans chaque collège, en fraction simplifiée puis en pourcentage.
- cJade affirme : « C'est à Annecy que le sport en club est le plus répandu. » A-t-elle raison ? Justifie.
- dÀ Rodez, chaque élève en club pratique un seul sport : football, basket ou judo. Hugo trouve ces fréquences : $0{,}6$ ; $0{,}3$ ; $0{,}2$. Explique pourquoi il s'est trompé.
Ex. 12★★★Les fréquences de Yanis — Ben a demandé à des élèves de 5ᵉ comment ils viennent au collège. Yanis a calculé les fréquences et les a écrites en nombres décimaux sur la dernière ligne. | Transport | À pied | Bus | Vélo | Voiture |
|---|
| Effectif | 8 | 20 | 5 | 7 |
| Fréquence de Yanis | $0{,}4$ | $0{,}5$ | $0{,}125$ | $0{,}175$ |
- aCalcule l'effectif total.
- bCalcule la somme des fréquences trouvées par Yanis. Qu'en conclus-tu ?
- cTrouve la fréquence fausse et explique quel calcul Yanis a fait. Donne ensuite la bonne fréquence, puis vérifie la nouvelle somme.
- dÉcris la fréquence des élèves qui viennent à vélo sous forme de fraction simplifiée, puis de pourcentage.
- eYanis affirme : « Moins d'un quart des élèves viennent en voiture ou à vélo. » A-t-il raison ? Justifie.
Ex. 13★★★Les emprunts à la bibliothèque — Voici les livres empruntés à la bibliothèque du collège en une semaine, classés par genre. Calculatrice autorisée. Si un pourcentage n'est pas exact, arrondis-le au dixième. | Genre | Roman | Manga | BD | Documentaire |
|---|
| Effectif | 22 | 16 | 19 | 3 |
- aPour les mangas, Noé tape $60 \div 16$ et trouve $3{,}75$. Explique pourquoi ce résultat ne peut pas être une fréquence. Donne ensuite la bonne fréquence en fraction simplifiée, puis en pourcentage.
- bLina écrit : « La fréquence des documentaires est $0{,}05$, soit $50\,\%$. » Trouve son erreur et corrige-la.
- cCalcule, en pourcentage, la fréquence des BD, puis celle des romans.
- dAdditionne les quatre pourcentages que tu as trouvés. Ton résultat signale-t-il une erreur ? Justifie.
Ex. 14★★★La musique dans deux collèges — Au collège de Lorient, qui compte $400$ élèves, $14\,\%$ des élèves jouent d'un instrument. Au collège de Vannes, chaque élève joue au plus d'un instrument. Voici les réponses de tous les élèves à un sondage. | Instrument | Piano | Guitare | Batterie | Aucun |
|---|
| Effectif | 17 | 22 | 12 | 249 |
- aCalcule le nombre d'élèves du collège de Lorient qui jouent d'un instrument.
- bCalcule l'effectif total du collège de Vannes, puis le nombre d'élèves de ce collège qui jouent d'un instrument.
- cCalcule la fréquence des élèves de Vannes qui jouent d'un instrument : donne-la en fraction simplifiée, puis en pourcentage.
- dSacha dit : « Lorient a plus de musiciens que Vannes, donc la musique tient une plus grande place à Lorient. » A-t-il raison ? Justifie.
- eL'an prochain, le collège de Vannes comptera $350$ élèves. Combien de musiciens faudra-t-il en plus de ceux d'aujourd'hui pour que leur fréquence atteigne $20\,\%$ ?
3.Diagramme en barres : lire, construire, repérer un diagramme trompeur
À retenir : Je lis la graduation (de combien en combien ?) avant de lire une barre. Hauteur $=$ effectif $\div$ nombre par cm : $14 \div 4 = 3{,}5$ cm. L'axe doit partir de $0$ et être gradué régulièrement, sinon « 3 fois plus haute » $\neq$ « 3 fois plus ».
Ex. 15★★★Lire la graduation avant la barre — Dans chaque cas, un diagramme en barres donne le sport préféré d'élèves d'un collège. L'axe vertical commence à $0$. Regarde d'abord de combien en combien il est gradué.
- aL'axe est gradué de $2$ en $2$. La barre Basket s'arrête sur la $7$e graduation au-dessus de $0$. Combien d'élèves ont choisi le basket ?
- bL'axe est gradué de $5$ en $5$. $30$ élèves ont choisi le foot. Sur quelle graduation au-dessus de $0$ s'arrête la barre Foot ?
- cL'axe est gradué de $2$ en $2$. La barre Judo s'arrête au milieu, entre la $4$e et la $5$e graduation. Combien d'élèves ont choisi le judo ?
- dL'axe est gradué de $1$ en $1$, mais un nombre n'est écrit que toutes les $5$ graduations ($0$ ; $5$ ; $10$…). La barre Rugby s'arrête $3$ graduations au-dessus du nombre $10$. Combien d'élèves ont choisi le rugby ?
- eL'axe est gradué en fréquences, de $10\,\%$ en $10\,\%$. La barre Hand s'arrête sur la $3$e graduation. On a interrogé $40$ élèves. Combien d'élèves ont choisi le hand ?
- fL'axe est gradué de $3$ en $3$. La barre Danse s'arrête sur la $4$e graduation et la barre Escalade sur la $9$e. Combien d'élèves de plus ont choisi l'escalade ?
Ex. 16★★★Calculer la hauteur d'une barre — Tu prépares des diagrammes en barres sur ton cahier. L'axe vertical commence à $0$. Tu utilises : hauteur $=$ effectif $\div$ nombre par cm.
- aAvec l'échelle $1$ cm pour $4$ livres empruntés, quelle est la hauteur de la barre « $18$ livres empruntés le lundi » ?
- bAvec la même échelle ($1$ cm pour $4$ livres), la barre du samedi mesure $7{,}5$ cm. Combien de livres ont été empruntés le samedi ?
- cAvec l'échelle $1$ cm pour $10$ votes, quelle est la hauteur d'une barre de $25$ votes ?
- dL'effectif le plus grand est $48$. Ta barre doit mesurer au plus $12$ cm, en cm ou demi-cm. Quelle échelle choisis-tu : $1$ cm pour $2$, pour $4$ ou pour $5$ élèves ? Justifie.
- eAvec l'échelle $1$ cm pour $2$ élèves, Inès trace une barre de $13$ cm pour $13$ élèves. Corrige son erreur.
Ex. 17★★★Les gourdes du club : un diagramme trompeur — Le club de sport de Ploërmel a vendu $65$ gourdes bleues et $55$ gourdes vertes. Sur l'affiche du club, l'axe vertical du diagramme en barres commence à $50$ et il est gradué de $5$ en $5$.
- aSur l'affiche, de combien chaque barre monte-t-elle au-dessus de $50$ ? Combien de fois la barre bleue paraît-elle plus haute que la verte ?
- bLison dit : « On a vendu $3$ fois plus de gourdes bleues que de vertes. » A-t-elle raison ? Justifie.
- cTu retraces le diagramme avec un axe qui commence à $0$ et l'échelle $1$ cm pour $10$ gourdes. Calcule la hauteur de chaque barre.
- dSur l'affiche, la barre des gourdes rouges s'arrête sur la $4$e graduation au-dessus de $50$. Combien de gourdes rouges ont été vendues ? Quelle serait sa hauteur avec ton échelle ?
Ex. 18★★★Corriger le diagramme de Malo — À un carrefour de Montluçon, Malo a compté le nombre de personnes dans des voitures (conducteur compris). Il veut construire un diagramme en barres.
| Personnes | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|
| Effectif | 24 | 18 | 6 | 12 |
- aAvec l'échelle $1$ cm pour $4$ voitures, calcule la hauteur de chaque barre.
- bMalo place les valeurs dans l'ordre $2$ ; $1$ ; $4$ ; $3$. Il trace la barre « $1$ » plus large, parce que c'est la plus haute. Relève ses deux erreurs.
- cMalo n'a écrit ni titre ni légendes. Propose un titre et la légende de chaque axe.
- dZoé gradue l'axe vertical en fréquences, avec $1$ cm pour $10\,\%$. Calcule la hauteur de la barre « $1$ personne ». Le diagramme change-t-il de forme ? Justifie.
Ex. 19★★★Le dessert préféré de la cantine — À la cantine du collège de Vierzon, chaque élève interrogé a choisi son dessert préféré. Sur le diagramme en barres affiché, l'axe vertical commence à $0$ et il est gradué de $4$ en $4$. La barre Fruit s'arrête sur la $6$e graduation au-dessus de $0$, la barre Crème à mi-chemin entre la $5$e et la $6$e, la barre Gâteau sur la $8$e et la barre Glace à mi-chemin entre $0$ et la $1$re graduation.
- aLis l'effectif de chaque dessert.
- bCalcule l'effectif total, puis la fréquence de chaque dessert en pourcentage.
- cTu recopies ce diagramme sur ton cahier avec $1$ cm pour $4$ élèves. Calcule la hauteur de chaque barre.
- dNora gradue plutôt l'axe vertical en fréquences, avec $1$ cm pour $5\,\%$. Calcule la hauteur de chaque barre, puis compare avec la question précédente. Justifie.
Ex. 20★★★Le diagramme du journal du collège — Dans le journal du collège de Tarbes, Romane présente les inscrits à trois clubs. Sur son diagramme en barres, les graduations de l'axe vertical sont espacées de $1$ cm, mais portent les nombres $0$ ; $10$ ; $20$ ; $22$ ; $24$ ; $26$ ; $28$. La barre Théâtre s'arrête sur la graduation $28$, la barre Échecs sur la graduation $20$ et la barre Chorale sur la graduation $24$.
- aLis le nombre d'inscrits à chaque club.
- bCalcule la hauteur en cm de chaque barre. Combien de fois la barre Théâtre paraît-elle plus haute que la barre Échecs ?
- cLéon affirme : « Il y a $3$ fois plus d'inscrits au théâtre qu'aux échecs. » A-t-il raison ? Justifie par un calcul.
- dExplique ce qui rend le diagramme de Romane trompeur.
- eRomane refait son diagramme avec un axe gradué régulièrement à partir de $0$, avec $1$ cm pour $4$ inscrits. Calcule la hauteur de chaque barre.
Ex. 21★★★Les courgettes du jardin partagé — Au jardin partagé de Valence, Rose a noté le nombre de courgettes récoltées sur chaque plant : $2$ ; $1$ ; $3$ ; $0$ ; $2$ ; $4$ ; $1$ ; $2$ ; $3$ ; $2$ ; $1$ ; $0$ ; $2$ ; $3$ ; $4$ ; $2$ ; $1$ ; $2$ ; $3$ ; $1$ ; $2$ ; $4$ ; $0$ ; $3$ ; $2$ ; $1$ ; $4$ ; $2$ ; $3$ ; $1$.
- aDresse le tableau d'effectifs (valeurs $0$ ; $1$ ; $2$ ; $3$ ; $4$ courgettes) et calcule l'effectif total.
- bPour construire le diagramme en barres avec $1$ cm pour $2$ plants, calcule la hauteur de chaque barre.
- cL'année suivante, avec la même échelle, les barres « $0$ » à « $4$ » mesurent $1{,}5$ ; $5{,}5$ ; $7$ ; $4$ ; $2$ cm. Retrouve chaque effectif et l'effectif total.
- dRose dit : « L'année suivante, la part des plants ayant donné au moins $3$ courgettes a augmenté. » Vrai ou faux ? Justifie avec des fréquences.
4.Diagramme circulaire : angles, construction, choisir une représentation
À retenir : Angle $=$ effectif $\div$ effectif total $\times 360^\circ$ (demi-disque : $\times 180^\circ$) : $9$ sur $40$ donne $81^\circ$. Contrôle : $360^\circ$ en tout. Lire : effectif $=$ angle $\div 360 \times$ total. Un angle n'est pas un effectif. Plusieurs réponses possibles : pas de diagramme circulaire.
Ex. 22★★★Automatismes : calculer un angle — Calcule chaque angle. Donne la réponse en degrés.
- aOn a interrogé $24$ personnes pour un diagramme circulaire. Combien de degrés représente une personne ?
- bSur $60$ personnes interrogées, $21$ viennent en bus. Calcule l'angle du secteur « Bus » dans un diagramme circulaire.
- cUne valeur a une fréquence de $0{,}15$. Calcule l'angle de son secteur dans un diagramme circulaire.
- dDans un diagramme semi-circulaire de $30$ votes, une valeur obtient $12$ votes. Calcule l'angle de son secteur.
- eUn diagramme circulaire a trois secteurs. Les deux premiers mesurent $140^\circ$ et $95^\circ$. Calcule l'angle du troisième.
- fUne valeur représente $25\,\%$ de l'effectif total. Calcule l'angle de son secteur dans un diagramme semi-circulaire.
Ex. 23★★★Automatismes : de l'angle à l'effectif — Retrouve l'effectif, l'effectif total ou la fréquence à partir de l'angle.
- aDiagramme circulaire de $90$ personnes interrogées : un secteur mesure $48^\circ$. Combien de personnes représente-t-il ?
- bDans un diagramme circulaire, chaque élève interrogé correspond à $20^\circ$. Combien d'élèves ont été interrogés ?
- cDans un diagramme circulaire, un secteur mesure $144^\circ$. Quelle est la fréquence de cette valeur, en pourcentage ?
- dDiagramme semi-circulaire de $36$ élèves : un secteur mesure $70^\circ$. Combien d'élèves représente-t-il ?
- eDiagramme circulaire de $200$ personnes : un secteur occupe exactement un quart du disque. Combien de personnes représente-t-il ?
- fSondage auprès de $54$ élèves : le secteur « Rugby » mesure $100^\circ$. Léna dit : « $100$ élèves préfèrent le rugby. » A-t-elle raison ? Justifie.
Ex. 24★★★Les desserts de la cantine — À la cantine d'un collège de Brest, on a noté le dessert choisi par chaque élève d'un service. On veut construire un diagramme circulaire.
| Dessert | Fruit | Yaourt | Gâteau | Compote |
|---|
| Effectif | 16 | 11 | 13 | 5 |
| Angle (°) | | | | |
- aCalcule l'effectif total de ce service.
- bCombien de degrés représente un élève ?
- cCalcule l'angle des secteurs « Fruit », « Yaourt » et « Gâteau ».
- dTrouve l'angle du secteur « Compote » avec ce qui reste sur les $360^\circ$, puis vérifie-le avec son effectif.
- eDécris la construction du diagramme au rapporteur.
Ex. 25★★★Le CDI choisit ses graphiques — Le documentaliste d'un collège de Montauban prépare un panneau sur les prêts de livres. Il hésite entre un tableau, un diagramme en barres, un diagramme circulaire et un graphique cartésien.
- aIl veut montrer la part de chaque genre (BD, romans, mangas, documentaires) parmi tous les livres prêtés en octobre. Que doit-il choisir ? Justifie.
- bIl veut montrer comment le nombre de prêts a évolué chaque mois, de septembre à juin. Que doit-il choisir ? Justifie.
- cInès affirme : « Pour comparer le nombre de prêts de chacune des $16$ classes, le diagramme circulaire est le meilleur choix. » Vrai ou faux ? Justifie.
- dIl veut que chacun puisse lire le nombre exact de prêts de chaque genre. Quelle représentation doit-il ajouter ?
- eOn a demandé à $40$ élèves les genres qu'ils lisent (plusieurs réponses possibles) : BD $26$, romans $18$, mangas $14$. Calcule la somme des fréquences en pourcentage. Peut-on faire un diagramme circulaire ? Justifie.
Ex. 26★★★Le vote pour le voyage de fin d'année — Les $60$ élèves de 5ᵉ d'un collège de Colmar ont voté pour la ville du voyage de fin d'année. Chaque élève a voté une seule fois. Les résultats sont présentés dans un diagramme semi-circulaire (un demi-disque). Voici les angles des secteurs. | Destination | Lyon | Marseille | Annecy |
|---|
| Angle (°) | 78 | 39 | |
- aMalik dit : « Ici, un élève compte pour $6^\circ$, car $360 \div 60 = 6$. » A-t-il raison ? Justifie.
- bCalcule l'angle du secteur Annecy.
- cJade affirme : « Lyon a obtenu $78$ voix. » Vrai ou faux ? Justifie.
- dRetrouve le nombre de voix de Marseille et d'Annecy, puis vérifie avec l'effectif total.
- eLa ville choisie doit avoir plus de la moitié des voix, sinon on revote. Faut-il revoter ? Justifie en utilisant les angles.
Ex. 27★★★Comment viens-tu au collège ? — Dans un collège de Tours, on a demandé à $120$ élèves leur principal moyen de transport (une seule réponse par élève). On veut faire un diagramme circulaire. Sur le brouillon, le secteur Voiture mesure déjà $54^\circ$. | Transport | Bus | À pied | Vélo | Voiture |
|---|
| Effectif | 48 | 30 | | |
- aCombien de degrés représente un élève dans ce diagramme circulaire ?
- bHugo calcule l'angle du secteur Bus : $48 \div 360 \times 120 = 16$, donc $16^\circ$. Explique son erreur et donne le bon angle.
- cCombien d'élèves viennent en voiture ?
- dDéduis-en le nombre d'élèves qui viennent à vélo. Calcule ensuite les angles À pied et Vélo, puis vérifie le total des angles.
- eQuel pourcentage des élèves vient en bus ou à pied ? Vérifie ta réponse avec les angles.
Ex. 28★★★La station météo du collège — Le club météo d'un collège de Pau note le temps de chaque jour : soleil, nuages ou pluie. Il a fait un diagramme circulaire pour les $30$ jours de septembre (angles ci-dessous), puis un tableau pour $60$ jours d'automne. Arrondis les fréquences au centième. | Septembre | Soleil | Nuages | Pluie |
|---|
| Angle (°) | 156 | | 96 |
| Automne | Soleil | Nuages | Pluie |
|---|
| Nombre de jours | 21 | 27 | 12 |
- aEn septembre, combien y a-t-il eu de jours de soleil et de jours de pluie ?
- bCalcule l'angle du secteur Nuages de septembre, puis le nombre de jours de nuages.
- cCalcule les angles du diagramme circulaire des $60$ jours d'automne et vérifie leur total.
- dEthan affirme : « Le secteur Pluie mesure plus en septembre qu'en automne, donc il y a eu plus de jours de pluie en septembre. » Vrai ou faux ? Justifie.
- eLe club regroupe les $90$ jours dans un seul diagramme circulaire. Mia additionne les angles Pluie : $96 + 72 = 168^\circ$. Explique son erreur et calcule le bon angle.
À retenir : Moyenne $=$ somme des données $\div$ nombre de données : les $0$ et les répétitions comptent. Parenthèses : $(4 + 0 + 8) \div 3 = 4$. Même unité que les données ; sinon, valeur approchée avec $\approx$. Tableur : =MOYENNE(B2:B6).
Ex. 29★★★Automatismes : calculer une moyenne — Calcule la moyenne de chaque série, avec son unité. Si la division ne tombe pas juste, arrondis au dixième.
- aPaniers réussis par Maël en 4 matchs : $6$ ; $11$ ; $9$ ; $14$.
- bButs marqués par une équipe de foot en 5 matchs : $3$ ; $0$ ; $2$ ; $4$ ; $0$.
- cMasses de 4 courgettes du jardin (en kg) : $0{,}8$ ; $1{,}2$ ; $0{,}9$ ; $1{,}3$.
- dAttente du bus (en min) sur 5 jours : $8$ ; $13$ ; $8$ ; $8$ ; $14$.
- eTempératures à midi à Lyon (en °C) sur 3 jours : $17$ ; $22$ ; $19$.
Ex. 30★★★Automatismes : vrai ou faux ? — Vrai ou faux ? Justifie par un calcul ou une phrase.
- aLéo écrit $5 + 9 + 13 \div 3$ pour calculer la moyenne de $5$ ; $9$ ; $13$.
- bLes notes d'Inès sont $0$ ; $11$ ; $16$ ; $13$. Sa moyenne est d'environ $13{,}3$.
- cLa moyenne de $4$ ; $7$ ; $22$ est $7$, car c'est la donnée du milieu.
- dLa moyenne des masses $3{,}2$ kg ; $4{,}8$ kg ; $4$ kg est $4$ kg.
- eAu tableur, =MOYENNE(B2;B5) donne la moyenne des cellules B2, B3, B4 et B5.
Ex. 31★★★La pluie à Annecy — Un diagramme en barres donne la pluie tombée à Annecy (en mm) chaque jour de la semaine, du lundi au vendredi. Chaque barre est une donnée. L'axe vertical part de $0$ et il est gradué de $2$ mm en $2$ mm. Lundi, la barre s'arrête sur la 4ᵉ graduation au-dessus de $0$. Mardi, il n'y a pas de barre. Mercredi, elle s'arrête sur la 6ᵉ graduation, jeudi à mi-chemin entre la 1ʳᵉ et la 2ᵉ, vendredi sur la 2ᵉ.
- aDonne la pluie tombée chaque jour, en mm.
- bCalcule la pluie moyenne par jour sur ces cinq jours.
- cAli dit : « Mardi, il n'a pas plu, alors je ne le compte pas et je divise par $4$. » A-t-il raison ? Justifie.
- dCombien de jours a-t-il plu plus que la moyenne ? Lesquels ?
Ex. 32★★★Les séances de course de Jade — Jade note dans un tableur le temps (en min) qu'elle met pour courir $2$ km, sur cinq séances. Calculatrice autorisée.
| Cellule | Temps (min) |
|---|
| B2 | 12,4 |
| B3 | 11,8 |
| B4 | 13,1 |
| B5 | 12,4 |
| B6 | 11,9 |
- aQuelle formule Jade doit-elle écrire en B7 pour afficher la moyenne de ces cinq temps ?
- bTom a écrit =MOYENNE(B2;B6). Quel nombre s'affiche ? Explique son erreur.
- cCalcule le temps moyen de Jade, arrondi au dixième de minute.
- dLors de combien de séances Jade a-t-elle couru plus vite que sa moyenne ? Justifie.
Ex. 33★★★Les notes de Sacha — Voici les sept notes sur $20$ de Sacha ce trimestre, dans l'ordre où il les a eues. Il a eu $0$ à un devoir qu'il n'a pas rendu : $14$ ; $0$ ; $9$ ; $17$ ; $9$ ; $11$ ; $15$. Calculatrice autorisée.
- aCalcule la moyenne de Sacha. Arrondis au dixième.
- bNora écrit $(14 + 9 + 17 + 9 + 11 + 15) \div 6 = 12{,}5$. Explique son erreur.
- cTiméo tape $14 + 0 + 9 + 17 + 9 + 11 + 15 \div 7$ sur sa calculatrice. Quel résultat s'affiche (arrondi au dixième) ? Explique pourquoi il est faux.
- dIl reste un dernier devoir. Sacha veut que la moyenne de ses huit notes soit d'au moins $11$. Quelle note doit-il avoir au minimum ?
- eSans faire de calcul, explique pourquoi la moyenne de Sacha ne peut pas être égale à $18$.
Ex. 34★★★Lina ou Maya ? — Lina et Maya s'entraînent au $50$ m nage libre. Voici leurs temps, en secondes. Les temps de Maya sur ses cinq séances sont : $37{,}4$ ; $39{,}8$ ; $38{,}0$ ; $40{,}1$ ; $38{,}2$. Calculatrice autorisée.
| Séance de Lina | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|
| Temps (s) | 38,6 | 37,9 | 39,2 | 38,1 |
- aCalcule le temps moyen de Lina sur ses quatre séances.
- bCalcule le temps moyen de Maya sur ses cinq séances.
- cLeur entraîneur dit : « Maya est la plus rapide, son meilleur temps est le plus petit. » D'après les moyennes, qui est la plus rapide ? Justifie.
- dMaya dit : « Sans mon plus mauvais temps, ma moyenne serait plus petite que celle de Lina. » A-t-elle raison ? Justifie par un calcul.
Ex. 35★★★Le soleil à Brest — Un diagramme en barres donne la durée d'ensoleillement à Brest (en h) chaque jour d'une semaine. Chaque barre est une donnée. L'axe vertical part de $0$ et il est gradué de $0{,}5$ en $0{,}5$. Lundi : la barre s'arrête à la $12$ᵉ graduation ; mardi : $5$ᵉ ; mercredi : pas de barre ; jeudi : $17$ᵉ ; vendredi : $9$ᵉ ; samedi : $14$ᵉ ; dimanche : $6$ᵉ.
- aDonne la durée d'ensoleillement de chaque jour, en h.
- bCalcule la durée moyenne d'ensoleillement par jour sur cette semaine.
- cGaspard dit : « La moyenne est $4{,}5$ h, donc chaque jour il y a eu au moins $2$ h de soleil. » A-t-il raison ? Justifie.
- dCombien de jours ont eu un ensoleillement plus long que la moyenne ? Lesquels ?
- eÉlise lit la moyenne comme « $4$ h $50$ min ». A-t-elle raison ? Justifie, puis écris la moyenne en heures et minutes.
6.Retrouver une somme ou une donnée manquante
À retenir : Somme des données $=$ moyenne $\times$ nombre de données. Donnée manquante $=$ somme totale $-$ données connues : ce n'est pas la moyenne. Pour ajouter, retirer ou regrouper, je repasse par les sommes : $3$ notes de moyenne $10$ font $30$ points.
Ex. 36★★★Automatismes : retrouver la somme des données — Utilise : somme des données $=$ moyenne $\times$ nombre de données.
- aÀ Brest, il y a eu en moyenne $4$ h de soleil par jour pendant $7$ jours. Calcule le nombre total d'heures de soleil.
- bUne boulangerie a vendu en moyenne $45$ baguettes par heure pendant $9$ heures. Combien de baguettes a-t-elle vendues en tout ?
- cLes $14$ élèves d'un atelier jardin ont planté en moyenne $3{,}5$ bulbes chacun. Combien de bulbes ont-ils plantés au total ?
- dNadia a fait $5$ sauts en longueur, de longueur moyenne $3{,}24$ m. Calcule la longueur totale de ses $5$ sauts.
- eSur $20$ trajets, un bus a transporté en moyenne $38$ passagers par trajet. Combien de passagers a-t-il transportés en tout ?
- fDes notes ont pour somme $84$ et pour moyenne $14$. Combien y a-t-il de notes ?
Ex. 37★★★Automatismes : la donnée manquante — Dans chaque cas, retrouve la donnée manquante, notée « ? ».
- aSérie : $16$ ; $7$ ; ?. Sa moyenne est $11$.
- bSérie : $7$ ; $11$ ; $5$ ; ?. Sa moyenne est $8$.
- cSérie : $2{,}5$ ; $4$ ; $3{,}5$ ; $1$ ; ?. Sa moyenne est $3$.
- dButs marqués par l'équipe de foot de Yanis en $4$ matchs : $0$ ; $3$ ; $2$ ; ?. Elle a marqué en moyenne $2$ buts par match.
- ePages lues par Clara en $6$ jours : $12$ ; $15$ ; $9$ ; $14$ ; $10$ ; ?. Elle a lu en moyenne $11{,}5$ pages par jour.
- fSérie : $18$ ; $11$ ; ?. Sa moyenne est $15$. Tom dit : « La donnée manquante vaut $15$, comme la moyenne. » A-t-il raison ? Justifie en vérifiant.
Ex. 38★★★La note à obtenir — Inès a eu $9$ ; $14$ et $16$ à ses trois premiers contrôles de sciences. Un quatrième contrôle est prévu. Arrondis au dixième si besoin.
- aCalcule la moyenne actuelle d'Inès.
- bQuelle note doit-elle obtenir au quatrième contrôle pour avoir $14$ de moyenne ? Vérifie en recalculant la moyenne.
- cInès veut $16$ de moyenne sur les quatre contrôles. Est-ce possible (notes sur $20$) ? Justifie.
- dElle obtient finalement $11$ au quatrième contrôle. Calcule sa nouvelle moyenne.
- eLe professeur retire ensuite la note $9$ des quatre notes. Calcule la moyenne des notes restantes.
Ex. 39★★★Regrouper deux classes — Pour une collecte de bouchons, les $24$ élèves de 5e A ont apporté en moyenne $15$ bouchons chacun, et les $16$ élèves de 5e B en moyenne $20$ bouchons chacun.
- aCombien de bouchons la 5e A a-t-elle apportés au total ?
- bCombien de bouchons la 5e B a-t-elle apportés au total ?
- cMalik affirme : « Pour les deux classes réunies, la moyenne est $(15 + 20) \div 2 = 17{,}5$ bouchons. » A-t-il raison ? Justifie.
- dUn élève de 5e B avait noté $38$ bouchons au lieu de $18$. Calcule la moyenne corrigée de la 5e B.
- eAvec cette correction, calcule la moyenne des deux classes réunies.
Ex. 40★★★Le relevé de températures taché — La station météo du collège de Rodez a relevé la température à midi pendant $7$ jours, en °C : $12$ ; $15{,}5$ ; $14$ ; ? ; $16$ ; $13$ ; $14{,}5$. Une tache cache la valeur du 4e jour. La moyenne de ces $7$ jours est $13{,}5$ °C. Calculatrice autorisée ; arrondis au dixième si besoin.
- aMalia affirme : « La valeur cachée est $13{,}5$ °C, puisque c'est la moyenne. » A-t-elle raison ? Justifie en retrouvant la valeur cachée.
- bVérifie ta réponse en recalculant la moyenne des $7$ températures.
- cLe 8e jour, il fait $18$ °C à midi. Calcule la nouvelle moyenne des températures.
- dOn découvre que le $16$ °C du 5e jour était une erreur de lecture : c'était $12$ °C. Calcule la moyenne corrigée des $8$ jours.
Ex. 41★★★Objectif 15 de moyenne : possible ou pas ? — Noé a eu $11$ ; $17$ ; $9{,}5$ et $14{,}5$ à ses quatre premiers contrôles de maths, notés sur $20$. Arrondis au dixième si besoin.
- aNoé veut $15$ de moyenne après un cinquième contrôle. Quelle note devrait-il obtenir ? Est-ce possible ? Justifie.
- bQuelle est la meilleure moyenne que Noé peut espérer sur ces $5$ contrôles ?
- cFinalement, Ben annonce qu'il retire la plus basse des quatre premières notes. Calcule la moyenne de Noé sur les notes restantes.
- dAprès ce retrait, un nouveau contrôle est prévu. Quelle note Noé doit-il y obtenir pour avoir exactement $15$ de moyenne ?
Ex. 42★★★Le club lecture du CDI — Au club lecture du CDI, les $12$ élèves de 6e ont lu en moyenne $4{,}5$ livres chacun cette année, et les $18$ élèves de 5e en moyenne $7$ livres chacun. Calculatrice autorisée ; arrondis au dixième si besoin.
- aTiméo calcule la moyenne de livres lus par élève de 6e et de 5e ensemble : $(4{,}5 + 7) \div 2$. A-t-il raison ? Justifie en calculant la bonne moyenne.
- b$6$ élèves de 4e rejoignent le club. La moyenne de livres lus par élève sur les $36$ élèves passe alors à $6{,}5$. Calcule le nombre de livres lus par les 4e en tout, puis leur moyenne.
- cVérifie ta réponse en recalculant la moyenne des $36$ élèves du club à partir des trois groupes.
- dLina, une élève de 5e qui avait lu $15$ livres, quitte le club. Calcule la nouvelle moyenne de livres lus par élève dans le club.
7.Interpréter une moyenne
À retenir : La moyenne est toujours entre la plus petite et la plus grande donnée, sans être forcément une donnée : $(3 + 4 + 6) \div 3 \approx 4{,}3$. Une donnée plus grande qu'elle la fait monter, égale ne la change pas. Une donnée très éloignée la tire.
Ex. 43★★★Moyenne possible ou forcément fausse ? — Automatismes. Pour chaque série, un élève annonce une moyenne. Sans calcul, dis si elle est forcément fausse et justifie.
- aSérie : $7$ ; $11$ ; $9$ ; $14$. Moyenne annoncée : $15$.
- bSérie : $23$ ; $18$ ; $26$ ; $21$ ; $17$. Moyenne annoncée : $21$.
- cSérie : $5{,}2$ ; $4{,}8$ ; $6{,}1$. Moyenne annoncée : $4{,}5$.
- dSérie : $120$ ; $95$ ; $140$ ; $105$. Moyenne annoncée : $115$.
- eSérie : $12{,}5$ ; $9$ ; $15$ ; $11{,}5$. Moyenne annoncée : $16$.
- fSérie : $34$ ; $41$ ; $38$. Moyenne annoncée : $37{,}7$, qui n'est ni une des données ni un entier.
Ex. 44★★★Ajouter ou retirer une donnée — Automatismes. Dis si la moyenne augmente, diminue ou ne change pas, puis justifie en comparant la donnée à la moyenne.
- aTom a $14$ de moyenne en anglais. Il obtient $18$ au contrôle suivant.
- bAu saut en longueur, Inès saute en moyenne $3{,}85$ m. Son nouveau saut mesure $3{,}6$ m.
- cUne équipe de hand marque en moyenne $12$ buts par match. Au match suivant, elle marque $12$ buts.
- dUn bus transporte $10$ ; $15$ ; $20$ passagers sur trois trajets, puis $15$ passagers au quatrième trajet.
- eUn potager donne $6$ ; $9$ ; $4$ ; $5$ tomates en quatre jours. Le cinquième jour, il n'en donne aucune : $0$ tomate.
- fOn retire la note $9$ d'une série de notes dont la moyenne est $11$.
Ex. 45★★★Une moyenne trompeuse — Sept élèves du collège de Rodez ont noté leur temps de trajet entre la maison et le collège, en minutes : $8$ ; $12$ ; $10$ ; $9$ ; $55$ ; $11$ ; $7$.
- aCalcule le temps de trajet moyen de ces sept élèves.
- bCombien d'élèves ont un temps de trajet plus long que la moyenne ?
- cLéa dit : « C'est la moyenne, donc la moitié des élèves mettent plus de temps qu'elle. » A-t-elle raison ? Justifie.
- dQuelle donnée est très éloignée des autres ? Calcule la moyenne des six autres temps.
- eLaquelle des deux moyennes représente le mieux le trajet de la plupart des élèves ? Justifie.
Ex. 46★★★Même moyenne, joueuses différentes — Au club de basket de Vannes, voici les points marqués par deux joueuses sur leurs cinq derniers matchs. Noa : $13$ ; $15$ ; $14$ ; $12$ ; $16$. Maëlle : $6$ ; $24$ ; $9$ ; $27$ ; $4$.
- aCalcule la moyenne de points de chaque joueuse.
- bHugo dit : « Maëlle a $14$ points de moyenne, donc elle a forcément marqué $14$ points à au moins un match. » Vrai ou faux ? Justifie.
- cLaquelle des deux joueuses est la plus régulière ? Justifie à l'aide des données.
- dJade a marqué $15$ ; $11$ ; $18$ ; $16$ points sur quatre matchs. Entre Jade et Noa, laquelle a la meilleure moyenne ? Justifie.
Ex. 47★★★La pluie à Brest — La station météo du collège de Brest a relevé la hauteur de pluie tombée chaque jour pendant six jours, en mm : $3{,}5$ ; $0$ ; $1{,}2$ ; $14{,}8$ ; $0$ ; $2{,}5$. Calculatrice autorisée. Arrondis les moyennes au dixième.
- aMarius ne compte pas les deux jours sans pluie : il divise la somme des hauteurs par $4$. Explique son erreur, puis calcule la bonne moyenne.
- bLina dit : « S'il tombe $3$ mm demain, la moyenne va augmenter, car il aura plu. » A-t-elle raison ? Justifie, puis calcule la nouvelle moyenne.
- cOn suppose qu'il est tombé $3$ mm le septième jour. Combien de mm doit-il tomber le huitième jour pour que la moyenne des huit jours soit exactement $4$ mm ?
- dNoé affirme : « Sur les six premiers jours, la moitié des jours ont eu plus de pluie que la moyenne. » A-t-il raison ? Justifie, puis dis quelle donnée tire la moyenne vers le haut.
Ex. 48★★★Les emprunts au CDI — Au CDI du collège de Mâcon, on a relevé le nombre de livres empruntés chaque jour, du lundi au vendredi, pendant deux semaines. Semaine 1 : $18$ ; $25$ ; $9$ ; $22$ ; $16$. Semaine 2 : $19$ ; $23$ ; $20$ ; $26$ ; $17$.
- aÉlise annonce que la moyenne de la semaine 1 est de $27$ livres par jour. Sans calcul, explique pourquoi elle se trompe forcément.
- bCalcule le nombre moyen de livres empruntés par jour pendant la semaine 1.
- cPour la semaine 2, Jules donne directement $20$ : c'est le nombre écrit au milieu de la liste. A-t-il raison ? Justifie par un calcul.
- dPendant quelle semaine a-t-on emprunté le plus de livres par jour en moyenne ? Justifie.
- eOn découvre une erreur : le mercredi de la semaine 1, il y a eu $24$ emprunts et non $9$. Calcule la nouvelle moyenne de la semaine 1. Quelle semaine a maintenant la meilleure moyenne ?
Ex. 49★★★Ce que cache 13 de moyenne — À Dijon, Chloé a $13$ de moyenne en SVT sur ses quatre premiers contrôles, tous notés sur $20$.
- aCalcule le total des points de Chloé sur ces quatre contrôles.
- bSon frère dit : « Tu as eu $13$ à chaque contrôle. » Vrai ou faux ? Justifie avec une série de quatre notes très différentes qui donne $13$ de moyenne.
- cChloé affirme : « Au moins une de mes notes est inférieure ou égale à $13$. » Sans connaître ses notes, explique pourquoi elle a forcément raison.
- dTrois de ses notes sont $15$, $9$ et $16$. Retrouve sa quatrième note.
- eAu cinquième contrôle, quelles notes feraient augmenter sa moyenne ? Laquelle la laisserait inchangée ? Calcule sa nouvelle moyenne si elle obtient $18$.