Чтобы прилагательное petit грамматически соответствовало содержанию текста, его необходимо согласовать с существительным une poupée, которое оно характеризует. Существительное стоит в женском роде единственного числа, на что указывает неопределенный артикль une.
Le jour suivant, une  petite poupée a annoncé : «Mesdames et Messieurs ! Nous vous invitons à voir notre représentation ! Nous vous montrerons des tours et des trucs» !
На следующий день маленькая куколка объявила: Мадам и Месье, мы вас приглашаем увидеть наше представление! Мы вам покажем разные трюки!

Ответ: petite.