Tableau croisé : enquête au collège
[enonce]
On interroge 200 élèves d'un collège sur leurs activités extra-scolaires. On note :
- $S$ l'événement « l'élève pratique un sport »
- $M$ l'événement « l'élève pratique la musique »
On sait que :
- 120 élèves pratiquent un sport
- 70 élèves pratiquent la musique
- 30 élèves pratiquent à la fois un sport et la musique
On choisit un élève au hasard parmi les 200. Calculer la probabilité que cet élève ne pratique ni sport ni musique.
| $M$ | $\overline{M}$ | Total | |
| $S$ | 30 | ? | 120 |
| $\overline{S}$ | ? | ? | ? |
| Total | 70 | ? | 200 |
[/enonce]
[etape]
Parmi les 120 élèves qui pratiquent un sport, 30 pratiquent aussi la musique. Combien d'élèves pratiquent un sport mais pas la musique ?
[[sm]]
[math id="sm" attendu="90"]
[reponse statut="correct"]Correct !
$120 - 30 = 90$ élèves pratiquent un sport sans pratiquer la musique.[/reponse]
[reponse motif="150"]$150 = 120 + 30$ : il ne faut pas additionner mais soustraire les élèves qui font les deux activités.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Parmi les 120 sportifs, 30 font aussi de la musique. Les autres font du sport uniquement.[/reponse]
[aide essai="2"]La ligne $S$ du tableau se décompose en : ceux qui font sport ET musique (30) et ceux qui font sport SANS musique.[/aide]
[aide essai="3"]$120 - 30 = \ldots$[/aide]
[/math]
[solution]
$120 - 30 = 90$ élèves pratiquent un sport mais pas la musique.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Compléter le tableau. Combien d'élèves ne pratiquent ni sport ni musique ?
[[ni]]
[math id="ni" attendu="40"]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
On complète le tableau étape par étape :
Total $\overline{S}$ (élèves sans sport) : $200 - 120 = 80$.
Colonne $M$, élèves sans sport mais avec musique : $70 - 30 = 40$.
Donc les élèves sans sport ni musique : $80 - 40 = 40$.
| $M$ | $\overline{M}$ | Total | |
| $S$ | 30 | 90 | 120 |
| $\overline{S}$ | 40 | 40 | 80 |
| Total | 70 | 130 | 200 |
[/reponse]
[reponse motif="80"]$80 = 200 - 120$ est le nombre total d'élèves ne pratiquant pas de sport. Parmi eux, certains pratiquent la musique. Il faut encore retrancher ceux-là.[/reponse]
[reponse motif="10"]Revoir le calcul. Le nombre d'élèves qui font musique sans sport est $70 - 30 = 40$, pas 70.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Compléter d'abord la colonne des totaux, puis chaque ligne. Le nombre cherché est la case « sans sport et sans musique » du tableau.[/reponse]
[aide essai="2"]D'abord, total des élèves sans sport : $200 - 120 = 80$. Puis, ceux sans sport mais avec musique : $70 - 30 = 40$. Enfin, ceux sans sport ni musique : $80 - 40 = \ldots$[/aide]
[aide essai="3"]$80 - 40 = \ldots$[/aide]
[/math]
[solution]
Total des élèves sans sport : $200 - 120 = 80$. Musique sans sport : $70 - 30 = 40$. Ni l'un ni l'autre : $80 - 40 = 40$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Calculer la probabilité qu'un élève choisi au hasard pratique à la fois un sport et la musique. Donner la fraction irréductible : [[pinter]]
[math id="pinter" attendu="\frac{3}{20}" format="irreductible"]
[reponse statut="correct"]Exactement !
[/reponse]
[reponse statut="format"]Le calcul est juste, mais la fraction doit être irréductible.[/reponse]
[reponse motif="\frac{30}{70}"]Le dénominateur doit être le nombre total d'élèves (200), pas le nombre d'élèves pratiquant la musique.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]$p(\text{sport et musique}) = \dfrac{\text{nombre d'élèves faisant les deux}}{\text{nombre total d'élèves}}$.[/reponse]
[aide essai="2"]30 élèves pratiquent les deux activités. Le total est 200.[/aide]
[aide essai="3"]$\dfrac{30}{200}$. Simplifier par 10.[/aide]
[/math]
[solution]
$p(\text{sport et musique}) = \dfrac{30}{200} = \dfrac{3}{20}$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Combien d'élèves pratiquent un sport ou la musique (ou les deux) ?
Quelle méthode utiliser ?
[qcm]
[option correct="true"]Compter les élèves qui pratiquent au moins une activité : $120 + 70 - 30 = 160$[/option]
[option]Additionner simplement : $120 + 70 = 190$[/option]
[option]Multiplier : $120 \times 70 = 8\,400$[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Si on additionne $120 + 70$, on compte deux fois les 30 élèves qui font les deux. Il faut les retrancher une fois :
[/reponse]
[reponse motif="Additionner simplement : $120 + 70 = 190$"]En additionnant $120 + 70$, on compte deux fois les 30 élèves qui pratiquent les deux activités. Il faut retrancher ce double comptage.[/reponse]
[reponse motif="Multiplier : $120 \times 70 = 8\,400$"]La multiplication s'utilise pour dénombrer les issues d'expériences successives, pas pour compter des élèves pratiquant l'une ou l'autre activité.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Les événements $S$ et $M$ ne sont pas incompatibles (30 élèves font les deux). On ne peut pas simplement additionner.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
$120 + 70 - 30 = 160$ élèves pratiquent au moins une activité.
[/solution]
[/etape]
[etape]
En déduire la probabilité qu'un élève pratique un sport ou la musique (ou les deux). Donner le résultat sous forme de fraction irréductible : [[punion]]
[math id="punion" attendu="\frac{4}{5}" format="irreductible"]
[reponse statut="correct"]Bravo !
[/reponse]
[reponse statut="format"]Le calcul est juste, mais la fraction doit être irréductible.[/reponse]
[reponse motif="\frac{19}{20}"]$\dfrac{190}{200}$ : attention, en additionnant $120 + 70 = 190$ on compte deux fois les 30 élèves qui font les deux activités.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]160 élèves pratiquent au moins une activité sur un total de 200. Diviser et simplifier.[/reponse]
[aide essai="2"]$p(\text{sport ou musique}) = \dfrac{160}{200}$. Simplifier cette fraction.[/aide]
[aide essai="3"]$\dfrac{160}{200} = \dfrac{160 \div 40}{200 \div 40}$.[/aide]
[/math]
[solution]
$p(\text{sport ou musique}) = \dfrac{160}{200} = \dfrac{4}{5}$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Calculer la probabilité qu'un élève choisi au hasard ne pratique ni sport ni musique. Donner la fraction irréductible : [[pni]]
[math id="pni" attendu="\frac{1}{5}" format="irreductible"]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
L'événement « ni sport ni musique » est le contraire de « sport ou musique ».
On peut vérifier : $\dfrac{40}{200} = \dfrac{1}{5}$.[/reponse]
[reponse statut="format"]Le calcul est juste, mais la fraction doit être irréductible.[/reponse]
[reponse motif="\frac{4}{5}"]$\dfrac{4}{5}$ est la probabilité de pratiquer au moins une activité. Pour « ni l'un ni l'autre », il faut retrancher de 1.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]« Ni sport ni musique » est le contraire de « sport ou musique ». Utiliser la formule de l'événement contraire.[/reponse]
[aide essai="2"]$p(\text{ni sport ni musique}) = 1 - p(\text{sport ou musique})$.[/aide]
[aide essai="3"]$1 - \dfrac{4}{5} = \ldots$[/aide]
[/math]
[solution]
$p(\text{ni sport ni musique}) = 1 - \dfrac{4}{5} = \dfrac{1}{5}$.
Il y a une chance sur cinq que l'élève choisi ne pratique ni sport ni musique.
[/solution]
[/etape]