1re Mathématiques Exercices Gratuit

Exercices — Analyse de l’information chiffrée

💡 Conseil : fais chaque exercice au brouillon avant d’ouvrir le corrigé — c’est en te trompant que tu progresses.

Exercice 1 — Lire et compléter un tableau croisé

Dans un lycée de 250250 élèves, on croise le genre et la pratique régulière d’un sport :

SportifsNon sportifsTotal
Filles8456
Garçons66110
Total250
  1. Compléter le tableau.
  2. Quelle proportion des élèves du lycée pratique un sport régulier ?
  3. Comparer la part des sportifs chez les filles et chez les garçons. Que remarque-t-on ?
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1. Filles : 84+56=14084 + 56 = 140. Garçons non sportifs : 11066=44110 - 66 = 44. Total sportifs : 84+66=15084 + 66 = 150 ; total non sportifs : 56+44=10056 + 44 = 100 (et 150+100=250150 + 100 = 250 ✓).

2. 150250=0,60=60 %\frac{150}{250} = 0{,}60 = 60\ \%

3. Chez les filles : 84140=60 %\dfrac{84}{140} = 60\ \%. Chez les garçons : 66110=60 %\dfrac{66}{110} = 60\ \%.

Les proportions sont identiques ! Il y a plus de filles sportives (8484) que de garçons sportifs (6666) uniquement parce qu’il y a plus de filles dans le lycée.

Réflexe à retenir : pour comparer deux groupes de tailles différentes, compare des proportions, jamais des effectifs bruts.

Exercice 2 — Calculer un point moyen

On mesure le temps de révision hebdomadaire xx (en heures) et la moyenne trimestrielle yy (sur 20) de quatre élèves : (2;8)(2\,;\,8), (4;10)(4\,;\,10), (6;13)(6\,;\,13), (8;17)(8\,;\,17).

  1. Représenter mentalement (ou sur papier) le nuage de points. La tendance est-elle croissante ou décroissante ?
  2. Calculer les coordonnées du point moyen GG.
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1. Quand xx augmente, yy augmente aussi : la tendance est croissante (plus de révisions va de pair avec de meilleures notes).

2. xˉ=2+4+6+84=204=5yˉ=8+10+13+174=484=12\bar{x} = \frac{2 + 4 + 6 + 8}{4} = \frac{20}{4} = 5 \qquad \bar{y} = \frac{8 + 10 + 13 + 17}{4} = \frac{48}{4} = 12

Le point moyen est G(5;12)G(5\,;\,12).

Réflexe à retenir : une moyenne pour les abscisses, une moyenne pour les ordonnées — GG n’est pas forcément un point du nuage.

Exercice 3 — Utiliser un ajustement affine

Pour le nuage de l’exercice 2, on adopte l’ajustement affine :

y=1,5x+4,5y = 1{,}5x + 4{,}5

  1. Vérifier que la droite d’ajustement passe par le point moyen G(5;12)G(5\,;\,12).
  2. Estimer la moyenne d’un élève qui révise 55 h par semaine… puis celle d’un élève qui réviserait 2020 h par semaine. Laquelle de ces deux estimations est fiable ? Pourquoi ?
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1. Pour x=5x = 5 : y=1,5×5+4,5=7,5+4,5=12y = 1{,}5 \times 5 + 4{,}5 = 7{,}5 + 4{,}5 = 12 ✓. La droite passe bien par GG (c’est une propriété classique des bons ajustements).

2. Pour x=5x = 5 h : y=12y = 12. C’est une interpolation (55 est entre 22 et 88, la plage des données) : estimation raisonnable.

Pour x=20x = 20 h : y=1,5×20+4,5=34,5y = 1{,}5 \times 20 + 4{,}5 = 34{,}5… soit une moyenne de 34,534{,}5 sur 20, impossible ! C’est une extrapolation très éloignée des données : le modèle affine cesse d’être valable.

Réflexe à retenir : avant d’utiliser une estimation, demande-toi si tu es dans la plage des données (interpolation) ou en dehors (extrapolation) — et garde ton esprit critique sur le résultat.

Exercice 4 — Le niveau des océans

Depuis 2000, l’élévation du niveau moyen des océans (en mm, par rapport à 2000) est bien modélisée par l’ajustement affine :

y=3,4xouˋ x est le nombre d’anneˊes eˊcouleˊes depuis 2000y = 3{,}4x \qquad \text{où } x \text{ est le nombre d'années écoulées depuis 2000}

  1. Estimer l’élévation du niveau moyen en 2010, puis en 2035.
  2. Le GIEC prévoit une élévation nettement supérieure à celle donnée par ce modèle pour 2100. Proposer une explication.
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1. En 2010, x=10x = 10 : y=3,4×10=34y = 3{,}4 \times 10 = 34 mm. En 2035, x=35x = 35 : y=3,4×35=119y = 3{,}4 \times 35 = 119 mm, soit environ 1212 cm au-dessus du niveau de 2000.

2. Le modèle affine suppose une élévation au même rythme (3,43{,}4 mm/an) jusqu’en 2100. Or les observations montrent que la montée des océans s’accélère (fonte des calottes, dilatation thermique accrue). Une extrapolation affine à 75 ans sous-estime donc probablement la réalité : la tendance observée sur une période ne se prolonge pas forcément.

Réflexe à retenir : un ajustement affine décrit les données observées ; loin de la plage des données, il faut confronter le modèle à d’autres connaissances.

Exercice 5 — Prix et ventes (type contrôle ⭐)

Un lycée vend des sweats à l’effigie de l’établissement. Selon le prix xx (en €), le nombre yy de sweats vendus a été :

Prix xx (€)5101520
Ventes yy90705525
  1. Quelle est la tendance du nuage de points ?
  2. Calculer les coordonnées du point moyen GG.
  3. On propose l’ajustement affine y=4,2x+112,5y = -4{,}2x + 112{,}5. Vérifier qu’il passe par GG.
  4. Estimer le nombre de ventes pour un prix de 1212 €.
  5. Que prévoit ce modèle pour un prix de 3030 € ? Commenter.
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1. Quand le prix augmente, les ventes diminuent : tendance décroissante.

2. xˉ=5+10+15+204=12,5yˉ=90+70+55+254=2404=60\bar{x} = \frac{5 + 10 + 15 + 20}{4} = 12{,}5 \qquad \bar{y} = \frac{90 + 70 + 55 + 25}{4} = \frac{240}{4} = 60

Donc G(12,5;60)G(12{,}5\,;\,60).

3. Pour x=12,5x = 12{,}5 : y=4,2×12,5+112,5=52,5+112,5=60y = -4{,}2 \times 12{,}5 + 112{,}5 = -52{,}5 + 112{,}5 = 60 ✓.

4. Pour x=12x = 12 : y=4,2×12+112,5=50,4+112,5=62,1y = -4{,}2 \times 12 + 112{,}5 = -50{,}4 + 112{,}5 = 62{,}1, soit environ 62 sweats. C’est une interpolation (1212 est entre 55 et 2020) : estimation raisonnable.

5. Pour x=30x = 30 : y=4,2×30+112,5=13,5y = -4{,}2 \times 30 + 112{,}5 = -13{,}5… des ventes négatives, ce qui n’a aucun sens ! Cette extrapolation sort largement de la plage étudiée : le modèle affine ne s’applique plus (en réalité, les ventes tomberaient simplement vers 0).

Réflexe à retenir : la démarche complète — tendance, point moyen, vérification de l’ajustement, interpolation, critique de l’extrapolation — est exactement celle attendue le jour de l’épreuve.


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