Si on lance un dé équilibré, la probabilité de sortie de chaque face est égale. On est donc dans une situation d'équiprobabilité. En situation d'équiprobabilité, la probabilité d'un événement A, notée p\left( A \right), est égale à: \dfrac{\text{Nombre d'éventualités réalisant} A}{\text{Nombre total d'éventualités}} On lance un dé équilibré à 6 faces. On cherche la probabilité de l'événement A suivant: Il existe 3 éventualités réalisant cet événement: e_{3}: obtenir la face 3 e_{5}: obtenir la face 5 e_{6}: obtenir la face 6 De plus, le dé étant équilibré, la situation est équiprobable et chaque face a 1 chance sur 6 de sortir. On en conclut finalement que la probabilité de l'événement A est égale à: p\left(A\right)=\dfrac{3}{6}=\dfrac{1}{2} II Les représentations graphiques des éventualités Pour visualiser toutes les éventualités résultant de la répétition d'une même expérience, on peut utiliser un arbre. On lance une pièce équilibrée deux fois de suite, et on note les apparitions des piles (notés P) ou faces (notés F): B Le tableau à double entrée Pour visualiser toutes les éventualités résultant de deux expériences menées parallèlement, on peut utiliser un tableau à double entrée.
On considère le lancer d'un dé équilibré à 6 faces. On souhaite étudier l'événement A: A: "obtenir un multiple de 3 ou de 5" Les éventualités correspondant à cet événement sont: e_{3}: obtenir la face 3 e_{5}: obtenir la face 5 e_{6}: obtenir la face 6 Une éventualité (ou issue) est appelée événement élémentaire. On souhaite étudier l'événement A A: "obtenir un multiple de 3 ou de 5". Chacune des issues de cet événement (obtenir la face 3, 5 ou 6) est un événement élémentaire. Deux événements sont dits incompatibles s'ils ne peuvent pas se produire simultanément. Soient: P: "obtenir un nombre pair " T: "obtenir 3" Les événements P et T sont incompatibles: ils ne peuvent pas se réaliser en même temps. On appelle événement contraire de l'événement A, noté \overline{A}, l'ensemble des éventualités qui ne sont pas dans A. On considère le lancer d'un dé équilibré à six faces. Soit: M: "obtenir un multiple de 3" ce qui revient à "obtenir la face 3 ou la face 6" L'événement contraire de M est: \overline{M}: "ne pas obtenir un multiple de 3" ce qui revient à "n'obtenir ni la face 3 ni la face 6" C Le calcul d'une probabilité On appelle situation équiprobable une expérience où toutes les éventualités ont la même probabilité d'être réalisées.
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Donc le nombre de d'issues favorables est 4. La probabilité est donc de ${4 \over 6}$. (on dit aussi naturellement j'ai 4 chances sur 6 d'avoir un nombre inférieur à 5) Propriété 2: La probabilité d'un événement est toujours compris entre 0 et 1. La somme des probabilités de tous les résultats possibles est égale à 1. Propriété 1: Si $p$ est la probabilité d'un événement alors $1-p$ est la probabilité de son événement contraire. Exemple 1: Un sac contient des boules blanches et noires et si la probabilité d'obtenir une boule noire est de $2 \over 5$ alors la probabilité d'obtenir une boule blanche est de $1 - {2 \over 5} = {3 \over 5}$ Définition 1: On dit qu'un événement est certain lorsque cet événement est sûr de se produire. Sa probabilité est donc de 1. On dit qu'un événement est impossible lorsque cet événement est sûr de ne pas se produire. Sa probabilité est donc de 0. IV Représentation d'expériences à plusieurs épreuves Définition 1: Un arbre de probabilité est un arbre des issues qui est pondéré par des probabilités.
I L'environnement probabiliste A L'expérience aléatoire On appelle expérience aléatoire une expérience dont le résultat n'est pas prévisible de façon certaine. Le lancer d'un dé équilibré à 6 faces constitue une expérience aléatoire: il existe 6 résultats possibles, dont aucun n'est prévisible de façon certaine. Les résultats possibles d'une expérience sont généralement appelés éventualités (ou issues). Les éventualités de l'expérience aléatoire consistant à lancer un dé à 6 faces, notées e_{i}, sont: e_{1}: obtenir la face 1 e_{2}: obtenir la face 2 e_{3}: obtenir la face 3 e_{4}: obtenir la face 4 e_{5}: obtenir la face 5 e_{6}: obtenir la face 6 On appelle épreuve une expérience dont les différentes issues sont aléatoires et auxquelles on peut attacher des fréquences d'apparition connues ou estimées. Le lancer d'un dé équilibré à 6 faces constitue une épreuve. On sait que la fréquence d'apparition de chaque face est égale à \dfrac16. Un événement est un ensemble d'éventualités (ou d'issues).
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Contrôle corrigé sur les problèmes de probabilités Je vous propose un contrôle sur les probabilités constitués de 4 exercices issues des brevet des collèges récents et d'un dernier sur les identités remarquables.
Cours de troisième Les probabilités sont l'étude des phénomènes pour lesquels la réalisation de différentes possibilités dépend du hasard. Ces phénomènes sont appelés des expériences aléatoires. Les différentes possibilités sont appelées des issues, ou événements élémentaires. Par exemple, lancer un dé à 6 faces est une expérience aléatoire et "obtenir 6" est une issue. Les probabilités associent un nombre compris entre 0 et 1 à chaque issue afin de pouvoir comparer les chances des issues et effectuer des calculs. Ces calculs aident à prendre des bonnes décisions avant la réalisation du phénomène. Les probabilités permettent d'optimiser des coûts dans une entreprise, de calculer des chances de gain ou de perte dans des jeux d'argent ou encore de calculer des probabilités de pluie à 10 minutes pour décider d'interrompre ou non un match à Roland Garros. Dans ce premier cours sur les probabilités, nous allons introduire du vocabulaire et apprendre à calculer des probabilités dans des cas simples.
On lance simultanément deux dés équilibrés à six faces, et on étudie le couple de numéros obtenu (résultat du 1er dé; résultat du 2e dé): 1 er dé \ 2 nd dé 1 2 3 4 5 6 1 (1; 1) (1; 2) (1; 3) (1; 4) (1; 5) (1; 6) 2 (2; 1) (2; 2) (2; 3) (2; 4) (2; 5) (2; 6) 3 (3; 1) (3; 2) (3; 3) (3; 4) (3; 5) (3; 6) 4 (4; 1) (4; 2) (4; 3) (4; 4) (4; 5) (4; 6) 5 (5; 1) (5; 2) (5; 3) (5; 4) (5; 5) (5; 6) 6 (6; 1) (6; 2) (6; 3) (6; 4) (6; 5) (6; 6)
À lire également pour préparer cette leçon, le document maître sur Eduscol. La structure du cours de probabilités en cycle 4 I Vocabulaire: expérience aléatoire, issue, événement, notion de probabilité II Approche fréquentiste III Expérience aléatoire à une épreuve: le modèle d'équiprobabilité IV Expérience aléatoire à deux épreuves Fiche de synthèse sur les probabilités Simulateur d'expériences aléatoires avec Scratch Lancer de pièces de monnaie Expérience aléatoire: on lance une pièce de monnaie Issues possibles: 2 issues, Pile ou Face Approche fréquentiste: on propose à chaque élève de lancer 20 fois de suite une pièce de monnaie. On récolte l'ensemble des résultats de la classe pour évaluer une fréquence d'apparition des deux issues. Scratch: voici un programme permettant de simuler un nombre important de lancers de pièces. On peut aller jusque plusieurs millions de lancers dans un temps raisonnable. Il permet de confirmer que la probabilité d'une issue peut être considéré comme la fréquence théorique obtenue par un nombre très importants de lancers.