🎲 Probabilités
Vocabulaire clé
- Expérience aléatoire : résultat non prévisible à l'avance
- Issue : résultat possible d'une expérience
- Univers Ω : ensemble de toutes les issues
- Événement : sous-ensemble de Ω
- Événement contraire de A : noté \(\bar{A}\)
Utiliser un arbre de probabilités
Utiliser un tableau
Pièges fréquents
✏️ Exemple type Brevet — Arbre de probabilités
Un sac contient 3 boules rouges et 2 boules bleues. On tire 2 boules successivement sans remise.
→ 🔵 (2/4) : p = 3/5 × 2/4 = 6/20 = 3/10
🔵 (2/5) → 🔴 (3/4) : p = 2/5 × 3/4 = 6/20 = 3/10
→ 🔵 (1/4) : p = 2/5 × 1/4 = 2/20 = 1/10
P(2 boules de même couleur) = P(RR) + P(BB) = 3/10 + 1/10 = 4/10 = 2/5
📊 Statistiques
Indicateurs clés
- Moyenne \(\bar{x}\) : somme des valeurs ÷ effectif total
- Médiane : valeur qui partage la série en deux moitiés égales
- Étendue = valeur max − valeur min
- Quartile Q1 : 25% des valeurs sont inférieures
- Quartile Q3 : 75% des valeurs sont inférieures
- Écart interquartile = Q3 − Q1
Calculer la médiane
Lire un diagramme
Pièges fréquents
✏️ Exemple type Brevet — Tableau statistique
| Note (/20) | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Effectif | 2 | 5 | 8 | 7 | 4 | 2 |
| Eff. cumulé | 2 | 7 | 15 | 22 | 26 | 28 |
Effectif total : n = 28
Moyenne : \(\bar{x} = \frac{2×8+5×10+8×12+7×14+4×16+2×18}{28} = \frac{364}{28} = 13\)
Médiane : n=28 pair → moyenne des 14e et 15e valeurs → toutes deux dans "12" → Médiane = 12
Q1 : 7e valeur = 10 · Q3 : 22e valeur = 14 · Étendue : 18−8 = 10
🔗 Probabilités & Statistiques au Brevet
Fréquence ↔ Probabilité
- Fréquence observée : sur un échantillon réel (statistiques)
- Probabilité théorique : calculée sur l'univers (probabilités)
- Quand n est grand : fréquence ≈ probabilité (loi des grands nombres)
- Au Brevet : souvent les deux sont demandés dans un même exercice
Ce qui tombe au Brevet
- Calcul de probabilité avec arbre ou tableau
- Calcul de moyenne pondérée
- Lecture de médiane, Q1, Q3
- Diagramme en boîte à moustaches à compléter
- Comparer deux séries (une élève plus régulière qu'une autre ?)
4 séries · 10 exercices chacune · Espace réponse calibré
📗 Série 1 — Découverte
a) p(obtenir un 4) b) p(obtenir un nombre pair) c) p(obtenir un nombre supérieur à 4)
a) Calculer p(rouge), p(bleue), p(verte).
b) Vérifier que la somme est égale à 1.
Calculer la moyenne de la classe.
Calculer l'étendue, la moyenne et la médiane.
1. Calculer la moyenne.
2. Trouver la médiane.
3. Calculer Q1 et Q3.
| Note | 5 | 10 | 12 | 15 | 18 |
| Effectif | 3 | 7 | 10 | 6 | 4 |
📘 Série 2 — Application
1. Construire l'arbre de probabilités.
2. Calculer p(les deux boules sont de la même couleur).
3. Calculer p(au moins une boule rouge).
| Sport régulier | Pas de sport | Total | |
| Moins de 25 ans | 60 | 20 | 80 |
| 25 ans et plus | 70 | 50 | 120 |
| Total | 130 | 70 | 200 |
1. Calculer la moyenne.
2. Calculer la médiane.
3. Laquelle est la plus représentative ? Pourquoi ?
1. Calculer l'écart interquartile.
2. Quel pourcentage des élèves a une note entre 9 et 15 ?
3. Combien d'élèves ont une note supérieure à 12 si la classe a 30 élèves ?
1. Calculer l'espérance de gain.
2. Ce jeu est-il favorable au joueur ?
1. Construire l'arbre.
2. Calculer p(somme = 4).
Calculer la nouvelle moyenne du groupe de 13 élèves.
1. Construire l'arbre (D = défectueuse, N = non défectueuse).
2. Calculer p(au moins une pièce défectueuse).
Calculer sa moyenne générale pondérée.
📙 Série 3 — Approfondissement
Combien y avait-il de boules au départ ?
1. Calculer p(efficace pour les 5 patients).
2. Calculer p(efficace pour aucun patient).
3. Calculer p(efficace pour au moins 4 patients).
Classe A : médiane = 13, Q1 = 9, Q3 = 16, min = 4, max = 20
Classe B : médiane = 12, Q1 = 10, Q3 = 14, min = 7, max = 18
1. Construire les deux boîtes à moustaches.
2. Quelle classe est la plus régulière ? Justifier.
L'enseignant retire la meilleure et la moins bonne note.
La nouvelle moyenne des 23 élèves restants est-elle nécessairement plus proche de 12 ou de 13 ?
1. Calculer p(joue d'un instrument mais ne fait pas de sport).
2. Calculer p(fait au moins l'une des deux activités).
10, 15, 20, 20, 25, 30, 30, 30, 45, 60, 90, 120.
1. Calculer la médiane et les quartiles.
2. Identifier les valeurs « aberrantes » (hors de [Q1-1,5×IQ ; Q3+1,5×IQ]).
- 50 sont malades (5%) — le test est positif pour 48 d'entre elles
- 950 sont saines — le test est positif pour 19 d'entre elles
On choisit une personne au hasard dont le test est positif. Quelle est la probabilité qu'elle soit vraiment malade ?
Calculer la fréquence de chaque classe et la médiane approximative.
1. Calculer p(tirage s'arrête au 1er coup).
2. Calculer p(tirage s'arrête au 2e coup).
3. Calculer p(tirage s'arrête au 3e coup).
📕 Série 4 — Entraînement Brevet
1. Construire l'arbre de probabilités. (2 pts)
2. Calculer p(2 bonbons de couleurs différentes). (2 pts)
3. Calculer p(au moins un bonbon rouge). (1 pt)
| Note | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
| Effectif | 2 | 4 | 7 | 6 | 5 | 4 | 2 |
| Filles | Garçons | Total | |
| Aime les maths | 120 | 140 | 260 |
| N'aime pas | 130 | 110 | 240 |
| Total | 250 | 250 | 500 |
58, 60, 57, 62, 59, 61, 58, 60, 63, 57.
1. Calculer la moyenne et la médiane. (2 pts)
2. Son entraîneur dit qu'il doit être sous 59 s en moyenne dans 2 semaines. Combien de secondes doit-il gagner ? (1 pt)
3. Quel score exceptionnel lui permettrait d'atteindre 59 s de moyenne sur les 11 courses totales ? (1 pt)
1. Calculer p(cœur). 2. Calculer p(as). 3. Calculer p(as de cœur). 4. Calculer p(cœur ou as).
Équipe A — points : 78, 82, 80, 85, 79, 83, 81, 77, 86, 84
Équipe B — points : 70, 90, 75, 95, 68, 92, 72, 88, 74, 91
1. Calculer la moyenne de chaque équipe. (2 pts)
2. Calculer la médiane de chaque équipe. (1 pt)
3. Quelle équipe est la plus régulière ? Justifier avec l'étendue et l'écart interquartile. (1 pt)
1. Calculer p(aucune tomate abîmée dans une cagette). (1 pt)
2. Calculer p(exactement une tomate abîmée). (2 pts)
3. Calculer p(au moins une tomate abîmée). (1 pt)
1. Calculer le nombre d'élèves dans chaque catégorie.
2. Un élève est choisi au hasard : calculer p(ne parle pas anglais).
1. Construire l'arbre complet. (2 pts)
2. Calculer p(tirer une boule rouge). (2 pts)
3. Sachant qu'on a tiré une boule rouge, calculer la probabilité d'avoir eu un nombre pair. (1 pt)
1. Calculer la moyenne générale de la classe. (2 pts)
2. Pour que la moyenne générale passe à 12,5, de combien la moyenne de français doit-elle augmenter ? (2 pts)
3. Un nouvel élève rejoint la classe avec 15 en maths et 14 en français. Calculer les nouvelles moyennes de la classe. (2 pts)
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