Synthèse : fréquentation d’une médiathèque
Pendant une semaine, la médiathèque municipale a relevé le nombre de livres empruntés par chacun de ses jeunes adhérents. Le tableau d'effectifs ci-dessous est partiellement rempli ; il manque l'effectif des adhérents ayant emprunté $ 3 $ livres.
| Nombre de livres empruntés |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Total |
| Effectif |
12 |
18 |
14 |
… |
6 |
2 |
60 |
- Déterminer l'effectif manquant dans le tableau.
- Calculer la fréquence des adhérents ayant emprunté exactement $ 1 $ livre. Donner le résultat sous forme de pourcentage.
- Quel pourcentage d'adhérents ont emprunté au moins $ 4 $ livres dans la semaine ?
- Calculer le nombre moyen de livres empruntés par adhérent. Donner la valeur exacte puis une valeur arrondie au dixième.
- La directrice affirme : « En moyenne, chaque adhérent a emprunté plus de deux livres cette semaine. » A-t-elle raison ? Justifier.
- Construire un diagramme en bâtons représentant cette série. On prendra $ 1 $ cm pour $ 2 $ adhérents en ordonnée.
La somme des effectifs est égale à l'effectif total $ 60 $. On note $ x $ l'effectif manquant. On a :
$ 12 + 18 + 14 + x + 6 + 2 = 60 $
Soit $ 52 + x = 60 $, donc $ x = 60 - 52 = 8 $.
$ 8 $ adhérents ont emprunté exactement $ 3 $ livres dans la semaine. Le tableau complet devient :
| Nombre de livres empruntés |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Total |
| Effectif |
12 |
18 |
14 |
8 |
6 |
2 |
60 |
La fréquence des adhérents ayant emprunté exactement $ 1 $ livre est :
$ \dfrac{18}{60} = 0{,}30 = 30\,\% $
$ 30\,\% $ des adhérents ont emprunté un seul livre.
Avoir emprunté au moins $ 4 $ livres signifie en avoir emprunté $ 4 $ ou $ 5 $. L'effectif correspondant est $ 6 + 2 = 8 $. La fréquence vaut donc :
$ \dfrac{8}{60} \approx 0{,}133 \approx 13\,\% $
Environ $ 13\,\% $ des adhérents ont emprunté au moins $ 4 $ livres.
On calcule la moyenne pondérée. On multiplie chaque valeur par son effectif et on additionne :
$ S = 0 \times 12 + 1 \times 18 + 2 \times 14 + \dots + 5 \times 2 $
$ S = 0 + 18 + 28 + 24 + 24 + 10 = 104 $
On divise par l'effectif total :
$ M = \dfrac{104}{60} \approx 1{,}73 $
Le nombre moyen de livres empruntés est égal à $ \dfrac{104}{60} $, soit environ $ 1{,}7 $ livre par adhérent.
La moyenne calculée vaut environ $ 1{,}7 $, donc :
$ M < 2 $
L'affirmation de la directrice est fausse : en moyenne, chaque adhérent a emprunté moins de deux livres dans la semaine.
On place les valeurs $ 0, 1, 2, 3, 4, 5 $ sur l'axe horizontal. Sur l'axe vertical, on lit l'effectif (avec $ 1 $ cm pour $ 2 $ adhérents). On trace pour chaque valeur un bâton de hauteur égale à l'effectif.
Vrai/Faux : Choix du diagramme et raisonnement
[enonce]
Pour chaque affirmation suivante portant sur le choix de la représentation graphique et sur le raisonnement statistique, indiquer si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]
[etape]
Affirmation : Dans un histogramme, les rectangles représentant des classes consécutives doivent être accolés (sans espace entre eux).
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exact !
Comme les classes sont des intervalles qui se suivent (la borne supérieure de l'une est la borne inférieure de la suivante), les rectangles d'un histogramme se touchent. C'est ce qui distingue visuellement un histogramme d'un diagramme en bâtons.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Dans un histogramme, les rectangles doivent être accolés car les classes sont des intervalles consécutifs. À l'inverse, dans un diagramme en bâtons (valeurs distinctes), les bâtons sont séparés.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Dans un histogramme, les rectangles consécutifs sont accolés sans espace, à la différence des bâtons d'un diagramme en bâtons.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Le diagramme en bâtons est adapté pour représenter des données regroupées en classes (intervalles).
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
Le diagramme en bâtons sert pour des valeurs distinctes (par exemple : nombre d'animaux par foyer). Pour des données regroupées en classes (par exemple : tailles entre $130$ et $135$ cm), on utilise un histogramme avec des rectangles accolés.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Bien distinguer les deux cas : valeurs séparées (un par un) → diagramme en bâtons ; valeurs regroupées en classes (intervalles) → histogramme.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. Pour des données regroupées en classes, on utilise un histogramme. Le diagramme en bâtons s'utilise pour des valeurs distinctes non regroupées.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : La moyenne d'une série est nécessairement égale à l'une des valeurs de la série.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
La moyenne peut très bien être un nombre qui n'apparaît pas dans la série. Exemple : la moyenne de $4$ et $7$ est $5{,}5$, et $5{,}5$ ne fait pas partie des valeurs.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Penser à la moyenne de quelques notes : la moyenne d'un élève peut très bien être $13{,}25$, qui n'est pas une note réellement obtenue. La moyenne est un résumé numérique, pas forcément une valeur observée.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. La moyenne est un résumé numérique qui n'est pas obligé d'être une valeur de la série (par exemple, $\dfrac{4 + 7}{2} = 5{,}5$).
[/solution]
[/etape]
[etape]
On considère deux séries :
- série $A$ : $10 \quad ; \quad 10 \quad ; \quad 10 \quad ; \quad 10$
- série $B$ : $4 \quad ; \quad 8 \quad ; \quad 12 \quad ; \quad 16$
Affirmation : Ces deux séries ont la même moyenne.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Les deux moyennes valent $10$ :
- série $A$ : $\dfrac{10 + 10 + 10 + 10}{4} = \dfrac{40}{4} = 10$
- série $B$ : $\dfrac{4 + 8 + 12 + 16}{4} = \dfrac{40}{4} = 10$.
Deux séries très différentes peuvent avoir la même moyenne ; la moyenne ne suffit donc pas à décrire complètement une série.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Calculer chaque moyenne séparément. Les deux donnent bien $10$. Cela illustre une propriété importante : la moyenne ne distingue pas une série très dispersée d'une série constante.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Les deux séries ont la même moyenne ($10$), bien que leurs valeurs soient très différentes.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Si toutes les valeurs d'une série augmentent de $3$, la moyenne augmente aussi de $3$.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
Quand on ajoute $3$ à chaque donnée d'une série de $n$ valeurs, la somme augmente de $3 \times n$. En divisant par $n$, la moyenne augmente donc bien de $3$.
Exemple : la moyenne de $5 ; 7 ; 12$ vaut $8$, celle de $8 ; 10 ; 15$ vaut $11 = 8 + 3$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Quand chaque donnée augmente de $3$, la somme augmente de $3$ pour chaque donnée. En divisant par l'effectif total, l'augmentation de la moyenne est aussi de $3$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Ajouter le même nombre à toutes les données augmente la moyenne d'autant.
[/solution]
[/etape]
[etape]
On lit sur un diagramme circulaire : une catégorie représentant $20\,\%$ de l'effectif total a un secteur d'angle $50°$.
Affirmation : Cette donnée est cohérente.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
On vérifie : un secteur de $20\,\%$ doit mesurer $\dfrac{20}{100} \times 360 = 72°$, pas $50°$. Les deux informations ne sont donc pas compatibles : il y a une incohérence dans les données.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Calculer l'angle attendu pour un secteur représentant $20\,\%$ : $\dfrac{20}{100} \times 360$. Comparer avec la valeur annoncée ($50°$). Les deux valeurs doivent coïncider pour que le diagramme soit cohérent.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. Un secteur de $20\,\%$ doit avoir un angle de $\dfrac{20}{100} \times 360 = 72°$. La valeur annoncée ($50°$) ne correspond pas : les données sont incohérentes.
[/solution]
[/etape]
QCM : Diagrammes statistiques
[enonce]
Ce QCM porte sur les représentations graphiques d'une série statistique : diagramme en bâtons, histogramme et diagramme circulaire. Pour chaque question, choisir la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]
[etape]
Dans un diagramme en bâtons représentant les effectifs d'une série, à quoi correspond la hauteur d'un bâton ?
[qcm]
[option correct="true"]À l'effectif de la donnée[/option]
[option]À la valeur de la donnée[/option]
[option]Au numéro d'ordre de la donnée[/option]
[option]À la moyenne de la série[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Dans un diagramme en bâtons, les hauteurs des bâtons sont proportionnelles aux effectifs des données.[/reponse]
[reponse motif="À la valeur de la donnée"]Non.
La valeur de la donnée se lit sur l'axe horizontal, pas sur la hauteur du bâton. La hauteur représente le nombre d'apparitions.[/reponse]
[reponse motif="Au numéro d'ordre de la donnée"]Non.
Le numéro d'ordre n'a rien à voir avec la représentation. C'est le nombre d'apparitions de la donnée qui détermine la hauteur du bâton.[/reponse]
[reponse motif="À la moyenne de la série"]Non.
La moyenne est un résumé numérique global, pas la hauteur d'un bâton particulier. Chaque bâton représente une donnée précise.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Dans un diagramme en bâtons, la hauteur d'un bâton est proportionnelle à l'effectif de la donnée correspondante.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
On veut construire un diagramme circulaire pour une série dont l'effectif total est $60$.
Quel angle correspond à un effectif de $1$ ?
[qcm]
[option]$1°$[/option]
[option correct="true"]$6°$[/option]
[option]$60°$[/option]
[option]$360°$[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
On utilise la proportionnalité : l'effectif total $60$ correspond à $360°$, donc un effectif de $1$ correspond à :
$\dfrac{360}{60} = 6°$.[/reponse]
[reponse motif="$1°$"]Non.
On ne lit pas directement l'effectif comme un angle. L'effectif total ($60$) correspond à $360°$, il faut donc faire le rapport.[/reponse]
[reponse motif="$60°$"]Non.
$60°$ correspondrait à $\dfrac{1}{6}$ de cercle, ce qui est l'angle pour un effectif de $10$, pas de $1$.[/reponse]
[reponse motif="$360°$"]Non.
$360°$ est l'angle total qui représente l'effectif total de la série, soit $60$. Pour un effectif de $1$, l'angle est beaucoup plus petit.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Utiliser la proportionnalité : effectif total $\to 360°$, donc l'angle pour un effectif $n$ vaut $\dfrac{n}{\text{effectif total}} \times 360$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Sur un diagramme circulaire, un secteur représente $30$ élèves sur un total de $120$ élèves.
Quelle est la mesure de l'angle de ce secteur ?
[qcm]
[option]$30°$[/option]
[option]$120°$[/option]
[option]$45°$[/option]
[option correct="true"]$90°$[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
On applique la formule angle $= \dfrac{n}{\text{effectif total}} \times 360$ :
$\dfrac{30}{120} \times 360 = \dfrac{1}{4} \times 360 = 90°$.[/reponse]
[reponse motif="$30°$"]Non.
$30°$ correspondrait à un effectif lu directement comme angle, ce qui n'a pas de sens. Il faut proportionner $30$ par rapport au total $120$ pour le ramener à $360°$.[/reponse]
[reponse motif="$120°$"]Non.
$120°$ correspond à l'effectif total ($120$) lu comme un angle. Or l'effectif total correspond à $360°$, et on cherche l'angle d'un secteur précis.[/reponse]
[reponse motif="$45°$"]Non.
$45° = 30 + 15$ ne correspond à aucune méthode correcte. Recalculer $\dfrac{30}{120} \times 360$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Appliquer la formule : angle $= \dfrac{\text{effectif}}{\text{effectif total}} \times 360$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Que peut-on dire de la somme des angles dans un diagramme circulaire complet ?
[qcm]
[option]Elle vaut toujours $100°$[/option]
[option]Elle dépend de l'effectif total[/option]
[option correct="true"]Elle vaut toujours $360°$[/option]
[option]Elle vaut toujours $180°$[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Un diagramme circulaire représente la totalité d'une série dans un disque complet. La somme des angles vaut donc toujours $360°$, l'angle d'un tour complet.[/reponse]
[reponse motif="Elle vaut toujours $100°$"]Non.
$100$ correspond à un total exprimé en pourcentage ($100\,\%$), pas à un angle. Un disque complet mesure $360°$.[/reponse]
[reponse motif="Elle dépend de l'effectif total"]Non.
La somme des angles est une caractéristique géométrique du disque, indépendante de la série représentée. Elle vaut toujours $360°$.[/reponse]
[reponse motif="Elle vaut toujours $180°$"]Non.
$180°$ est la somme des angles dans un diagramme semi-circulaire (demi-disque), pas dans un diagramme circulaire complet.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Dans un diagramme circulaire complet, la somme des angles correspond à un tour complet du disque.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
On veut représenter par un graphique la répartition des $30$ élèves d'une classe selon leur taille (regroupée en classes de $5$ cm).
Quel type de représentation est le plus adapté ?
[qcm]
[option correct="true"]Histogramme[/option]
[option]Diagramme circulaire[/option]
[option]Diagramme en bâtons[/option]
[option]Liste de toutes les valeurs[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Quand les données sont regroupées en classes (intervalles), on utilise un histogramme : des rectangles accolés sans espace, dont les hauteurs sont proportionnelles aux effectifs.[/reponse]
[reponse motif="Diagramme circulaire"]Non.
Le diagramme circulaire est adapté pour comparer des parts d'un tout, mais il fait perdre l'ordre des classes (notion d'intervalle). L'histogramme conserve l'axe des tailles.[/reponse]
[reponse motif="Diagramme en bâtons"]Non.
Le diagramme en bâtons s'utilise pour des valeurs distinctes (non regroupées), avec des bâtons séparés. Pour des classes (intervalles), les rectangles doivent être accolés : c'est un histogramme.[/reponse]
[reponse motif="Liste de toutes les valeurs"]Non.
Une liste brute n'est pas une représentation graphique. L'objectif est justement d'organiser visuellement les données, pas seulement de les énumérer.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour des données regroupées en classes (intervalles), on utilise un histogramme.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Voici un tableau d'effectifs incomplet :
| Animal préféré |
chien |
chat |
hamster |
poisson |
Total |
| Effectif |
18 |
12 |
6 |
? |
40 |
Sur un diagramme circulaire, quel est l'angle du secteur représentant les poissons ?
[qcm]
[option]$4°$[/option]
[option correct="true"]$36°$[/option]
[option]$162°$[/option]
[option]$90°$[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
On commence par retrouver l'effectif manquant : $40 - 18 - 12 - 6 = 4$. Puis on calcule l'angle :
$\dfrac{4}{40} \times 360 = \dfrac{1}{10} \times 360 = 36°$.[/reponse]
[reponse motif="$4°$"]Non.
$4$ est l'effectif des poissons, mais on ne lit pas directement l'effectif comme un angle. Il faut le ramener à $360°$.[/reponse]
[reponse motif="$162°$"]Non.
$162°$ correspond à l'angle des chiens : $\dfrac{18}{40} \times 360 = 162°$. La question porte sur le secteur des poissons.[/reponse]
[reponse motif="$90°$"]Non.
$90°$ représenterait un quart du disque, soit $10$ poissons sur $40$. Or l'effectif des poissons n'est pas $10$ : il faut d'abord le retrouver.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Retrouver d'abord l'effectif manquant ($40 - 18 - 12 - 6$), puis appliquer la formule de l'angle.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]