Le Cours de mathématiques en 3e en France vise la formation au raisonnement et l’initiation à la démonstration sont des objectifs essentiels de l’enseignement des mathématiques au collège. 

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Calculs statistiques : effectifs et fréquences

Objectifs

Lors d’une étude statistique, on relève des données sur des caractéristiques particulières d’une population (âge, taille, pratique sportive, etc.). Après ce recensement, on peut établir des tableaux (effectifs, fréquences, etc.) ou des graphiques.
Comment présenter des tableaux d’effectifs ? Comment calcule-t-on des fréquences ?

1. Effectifs

L’effectif d’une donnée dans un relevé statistique correspond au nombre de fois où la donnée apparait.

L’effectif total correspond à la somme de tous les effectifs.

Exemple 1
Marie a lancé 20 fois un dé à six faces. Voici les nombres qui sont sortis :
2 – 6 – 5 – 2 – 4 – 1 – 6 – 3 – 1 – 4 – 2 – 1 – 6 – 5 – 6 – 3 – 2 – 1 – 2 – 4.
Ce relevé s’appelle une série statistique.
On réunit ces résultats dans un tableau d’effectifs en regroupant les valeurs de dés :

nombre123456total
effectif45232420

Par exemple, l’effectif de la valeur « 4 » est de 3. Ceci veut dire que le nombre 4 est sorti 3 fois.
L’effectif total est de 20 lancers.

Exemple 2 : Regroupement par classes
Lorsque les données statistiques sont nombreuses, elles peuvent être regroupées en classes pour faciliter leur lecture.
On a relevé les tailles de 250 hommes adultes. Les tailles varient entre 155 cm et 194 cm. Le tableau utilisé pour présenter ces données comportera 40 catégories de taille et sera difficile à interpréter.

taille (en cm)155156157158159160193194
effectif12135621

Dans ce cas, il faut regrouper les tailles en classes :

taille
(en cm)
155 à 159160 à 164165 à 169170 à 174
effectif12304861
taille
(en cm)
175 à 179180 à 184185 à 189190 à 194
effectif5026176

On obtient l’effectif de la classe « 155 à 159 » en additionnant les effectifs inscrits dans les cases bleues du premier tableau (1 + 2 + 1 + 3 + 5 = 12).

  Ce tableau est plus facile à lire et donne une vision globale des résultats de l’enquête. Cependant, nous perdons des informations. Par exemple, on ne sait plus précisément quelle est la taille de chacune des 12 personnes de la classe « 155 à 159 ».

2. Fréquences

La fréquence d’une valeur est le quotient de l’effectif de cette valeur par l’effectif total. 

Une fréquence s’exprime sous la forme d’une fraction, d’un nombre décimal ou d’un pourcentage.

Propriétés des fréquences

Une fréquence est comprise entre 0 et 1.

La somme des fréquences de toutes les valeurs est égale à 1.

Sur l’exemple du dé, la somme des fréquences d’apparition des faces du dé est :
0,2 + 0,25 + 0,1 + 0,15 + 0,1 + 0,2 = 1.

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