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4ème · Fiche de cours

Statistiques et probabilités — 4ème

Probabilités simples et composées : événement contraire, événements incompatibles, fréquences. Et les indicateurs statistiques : moyenne pondérée, médiane, étendue.

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✅ À retenir

  • P(\bar{A}) = 1 - P(A) : probabilité de l'événement contraire.
  • Événements incompatibles (disjoints) : P(A \cup B) = P(A) + P(B).
  • La fréquence converge vers la probabilité théorique quand le nombre de répétitions augmente.
  • **Moyenne pondérée** : \bar{x} = \dfrac{\sum (v_i \times n_i)}{\text{effectif total}} ; **médiane** : la valeur qui coupe la série triée en deux ; **étendue** : max − min.

📖 Définition — Vocabulaire des probabilités

NotionDéfinition
Événement certainP=1P = 1 (se produit toujours)
Événement impossibleP=0P = 0 (ne peut pas se produire)
Événement contraire Aˉ\bar{A}Tout ce qui n'est pas AA : P(Aˉ)=1P(A)P(\bar{A}) = 1 - P(A)
Événements incompatiblesIls ne peuvent pas se produire en même temps
Union ABA \cup B"AA ou BB" (au moins l'un)
Intersection ABA \cap B"AA et BB" (les deux ensemble)

📖 Définition — Loi des probabilités

Pour tout événement AA : 0P(A)10 \leq P(A) \leq 1

La somme des probabilités de toutes les issues d'une expérience vaut 1.

Si A1,A2,,AnA_1, A_2, \ldots, A_n sont incompatibles et forment l'univers : P(A1)+P(A2)++P(An)=1P(A_1) + P(A_2) + \cdots + P(A_n) = 1

Formule générale de l'union : P(AB)=P(A)+P(B)P(AB)P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)

(Si AA et BB incompatibles : P(AB)=0P(A \cap B) = 0)

🔢 Méthode — Calcul avec événement contraire

  1. Identifie l'événement A et son contraire Ā.
  2. Si P(A) est plus difficile à calculer, calcule P(Ā) à la place.
  3. Déduis P(A) = 1 − P(Ā).
  4. Vérifie que P(A) + P(Ā) = 1.

✏️ Exemple — Dé pipé — événement contraire

✏️ Exemple — Tirage de cartes

✏️ Exemple — Fréquence et probabilité

⚠️

Additionner des probabilités d'événements non incompatibles. P(pairmultiple de 3)P(\text{pair} \cup \text{multiple de 3}) sur un dé ≠ P(pair)+P(multiple de 3)P(\text{pair}) + P(\text{multiple de 3}), car 6 est pair ET multiple de 3 → il faut utiliser la formule générale.

⚠️

Confondre fréquence et probabilité. La fréquence est ce qu'on observe dans une expérience. La probabilité est ce qu'on prédit en théorie.

Numi

Si tu lances une pièce 10 fois et obtiens 7 fois face, ça ne "doit pas" se rééquilibrer sur les prochains lancers. La pièce n'a pas de mémoire ! Cette erreur s'appelle le "biais du joueur".

📖 Définition — Statistiques : moyenne, médiane, étendue

Le chapitre couvre aussi les statistiques. Trois indicateurs résument une série :

IndicateurComment l'obtenirCe qu'il dit
Moyenne pondéréexˉ=v1n1+v2n2+n1+n2+\bar{x} = \dfrac{v_1 n_1 + v_2 n_2 + \cdots}{n_1 + n_2 + \cdots}le « centre de gravité » de la série
Médianetrier, puis prendre la valeur du milieula valeur qui coupe l'effectif en deux
Étenduevaleur maximale − valeur minimalel'écart entre les extrêmes

Médiane, selon l'effectif nn : si nn est impair, c'est la valeur de rang n+12\dfrac{n+1}{2} ; si nn est pair, c'est la moyenne des valeurs de rangs n2\dfrac{n}{2} et n2+1\dfrac{n}{2}+1.

La médiane est moins sensible aux valeurs extrêmes que la moyenne : un seul salaire énorme tire la moyenne vers le haut, mais ne déplace presque pas la médiane.

👉 Pour le détail (moyenne pondérée pas à pas, diagramme en barres, bulletin scolaire), va voir la fiche Statistiques — 4ème.

🎯 Mini-quiz

1. P(A) = 0,35. Quelle est P(Ā) ?

2. Dé à 6 faces équilibré. P(obtenir un multiple de 3) = ?

3. Événements A et B incompatibles avec P(A) = 0,4 et P(B) = 0,25. Quelle est P(A ∪ B) ?

4. Quelle est la médiane de la série 7 ; 3 ; 9 ; 4 ; 3 ?

Pour aller plus loin

S'entraîner : Statistiques et probabilités — 4èmeExercices interactifs adaptés à ton niveau🎲Réviser d'abord : Statistiques et probabilitésPrérequis · 5ème

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