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4e · Mathématiques
Probabilités · Hasard et probabilités

Situation d'équiprobabilité

Dans un sac, il y a 5 boules rouges et 3 boules bleues. Tu tires une boule sans regarder : vaut-il mieux espérer une rouge ou une bleue ? Tu le sens déjà, mais les mathématiques permettent de le dire avec un nombre précis.

Issues et probabilité

Une expérience aléatoire est une expérience dont on connaît toutes les issues possibles, sans pouvoir prévoir laquelle va se produire (lancer un dé, tirer une boule, faire tourner une roue).

Quand toutes les issues ont la même probabilité (dé équilibré, cartes d'un jeu bien mélangé, boules identiques au toucher), on dit qu'il y a équiprobabilité.

Fais varier le nombre de boules rouges et bleues et observe comment change la probabilité de tirer une rouge :

Une probabilité peut s'écrire de plusieurs façons : « 4 chances sur 5 », $\dfrac{4}{5}$, $0{,}8$ ou $80\ \%$.

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On lance un dé équilibré. Calculer la probabilité de chaque événement : a) Obtenir un $3$. b) Obtenir un nombre pair. c) Obtenir un nombre supérieur à $4$. d) Ne pas…

On lance un dé équilibré. Calculer la probabilité de chaque événement :

a) Obtenir un $3$.

b) Obtenir un nombre pair.

c) Obtenir un nombre supérieur à $4$.

d) Ne pas obtenir un $6$.

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Dans le sac de la figure, qui contient $5$ boules rouges et $3$ vertes, on tire une boule au hasard. Calculer la probabilité de : a) Tirer une boule rouge. b) Tirer une…

Dans le sac de la figure, qui contient $5$ boules rouges et $3$ vertes, on tire une boule au hasard.

? Tirage au hasard Composition 5 boules rouges 3 boules vertes Total = 8 boules

Calculer la probabilité de :

a) Tirer une boule rouge.

b) Tirer une boule verte.

c) Tirer une boule jaune.

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Dans un sac, il y a $5$ boules rouges, $3$ bleues et $2$ blanches. On tire une boule au hasard. Calculer la probabilité que : a) Elle ne soit pas blanche. b) Elle soit…

Dans un sac, il y a $5$ boules rouges, $3$ bleues et $2$ blanches. On tire une boule au hasard. Calculer la probabilité que :

a) Elle ne soit pas blanche.

b) Elle soit blanche ou bleue.

c) Elle soit jaune.

d) Elle ne soit pas jaune.

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L'événement contraire

Rectangle représentant toutes les issues, partagé entre un événement A et son événement contraire A non A tout le rectangle = toutes les issues (probabilité 1)
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On lance un dé équilibré. Calculer la probabilité d'obtenir : a) Un multiple de $3$. b) Un nombre premier. c) Un nombre inférieur à $7$. d) Un nombre supérieur à $6$.

On lance un dé équilibré. Calculer la probabilité d'obtenir :

a) Un multiple de $3$.

b) Un nombre premier.

c) Un nombre inférieur à $7$.

d) Un nombre supérieur à $6$.

Résoudre
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Dans un sac, il y a $5$ boules rouges, $3$ bleues et $2$ blanches. On tire une boule au hasard. Calculer la probabilité que : a) Elle ne soit pas blanche. b) Elle soit…

Dans un sac, il y a $5$ boules rouges, $3$ bleues et $2$ blanches. On tire une boule au hasard. Calculer la probabilité que :

a) Elle ne soit pas blanche.

b) Elle soit blanche ou bleue.

c) Elle soit jaune.

d) Elle ne soit pas jaune.

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Dans une urne, il y a $4$ boules rouges et $6$ vertes. Combien de boules bleues faut-il ajouter pour que la probabilité de tirer une boule rouge soit $\frac{1}{4}$ ?…

Dans une urne, il y a $4$ boules rouges et $6$ vertes. Combien de boules bleues faut-il ajouter pour que la probabilité de tirer une boule rouge soit $\frac{1}{4}$ ? Poser l'équation et la résoudre.

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Deux épreuves : le tableau à double entrée

Avec deux dés, deux pièces, ou une pièce et un dé, on commence par lister toutes les issues dans un tableau à double entrée, puis on compte.

Début d'un tableau à double entrée donnant la somme de deux dés + 12345 123 678 36 cases, une par couple de dés
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On lance une pièce et un dé. Calculer la probabilité d'obtenir : a) « Pile » et un $6$. b) « Face » et un nombre impair. c) « Pile » et un nombre inférieur à $5$.

On lance une pièce et un dé. Calculer la probabilité d'obtenir :

a) « Pile » et un $6$.

b) « Face » et un nombre impair.

c) « Pile » et un nombre inférieur à $5$.

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On lance deux dés et on note la somme des points. Aidez-vous d'un tableau à double entrée pour calculer : a) $P(\text{somme égale à } 7)$ b)…

On lance deux dés et on note la somme des points. Aidez-vous d'un tableau à double entrée pour calculer :

a) $P(\text{somme égale à } 7)$

b) $P(\text{somme supérieure à } 9)$

c) $P(\text{somme paire})$

d) $P(\text{somme différente de } 7)$

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Pour entrer dans un jeu de la fête du collège, vous devez lancer un dé et obtenir plus de points que le « gardien », qui lance un autre dé avant vous. a) Construire un…

Pour entrer dans un jeu de la fête du collège, vous devez lancer un dé et obtenir plus de points que le « gardien », qui lance un autre dé avant vous.

a) Construire un tableau à double entrée avec les $36$ confrontations possibles.

b) Quelle est la probabilité que vous entriez dans le jeu ?

c) Quelle est la probabilité d'égalité avec le gardien ?

d) Si la règle était « obtenir au moins le double des points du gardien », quelle serait la probabilité d'entrer ?

Vous pouvez le faire sur papier et envoyer une photo avec votre réponse.

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Roues et cibles à secteurs inégaux

Si les secteurs ne sont pas égaux, on ne peut pas se contenter de les compter. La flèche a autant de chances de s'arrêter en n'importe quel point : la probabilité d'un secteur est proportionnelle à son angle (ou à son aire pour une cible).

Roue partagée en quatre secteurs de 120°, 90°, 90° et 60° avec leurs probabilités ■ rouge : 120° → 120/360 = 1/3 ■ bleu : 90° → 90/360 = 1/4 ■ vert : 90° → 1/4 ■ violet : 60° → 60/360 = 1/6

Parfois, les probabilités sont simplement données. Par exemple, un dé truqué donne $6$ avec une probabilité $0{,}3$. Alors $P(\text{pas de } 6) = 1 - 0{,}3 = 0{,}7$.

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La roue de la figure a trois secteurs avec les angles indiqués. Calculer la probabilité que l'aiguille s'arrête sur : a) Le secteur rouge. b) Le secteur vert. c) Un…

La roue de la figure a trois secteurs avec les angles indiqués.

180° Secteur rouge 90° Secteur vert 90° Secteur jaune

Calculer la probabilité que l'aiguille s'arrête sur :

a) Le secteur rouge.

b) Le secteur vert.

c) Un secteur qui ne soit pas jaune.

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La roue de la figure a quatre secteurs avec les angles indiqués. Calculer la probabilité que l'aiguille s'arrête sur : a) Le secteur rouge. b) Le secteur jaune. c) Le…

La roue de la figure a quatre secteurs avec les angles indiqués.

120° 90° 90° 60°

Calculer la probabilité que l'aiguille s'arrête sur :

a) Le secteur rouge.

b) Le secteur jaune.

c) Le secteur bleu ou le vert.

d) Un secteur qui ne soit pas rouge.

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Une association de jeunes conçoit une roue circulaire de $360^\circ$ pour organiser une tombola caritative et collecter des fonds pour une cause sociale. La roue a…

Une association de jeunes conçoit une roue circulaire de $360^\circ$ pour organiser une tombola caritative et collecter des fonds pour une cause sociale. La roue a quatre secteurs : Or, Argent, Bronze et Blanc (sans lot). Les consignes convenues pour sa conception sont :

  • La probabilité de tomber sur le secteur « Or » doit être exactement la moitié de celle de tomber sur le secteur « Argent ».

  • Le secteur « Bronze » doit avoir un angle au centre de $90^\circ$.

  • La probabilité de ne rien gagner (secteur « Blanc ») doit être exactement $0,4$.

  • Chaque tour coûtera $1$ euro aux participants et l'on prévoit un total de $600$ tours au cours de la journée.

a) Déterminer l'angle au centre en degrés ($^\circ$) et la probabilité théorique correspondant à chacun des quatre secteurs de la roue.

b) Les lots prévus sont : le secteur « Or » donne un bon de $5$ euros, le secteur « Argent » donne un bon de $2$ euros, le « Bronze » offre un petit souvenir qui a coûté $0,50$ euros à l'association, et le « Blanc » ne donne rien. Calculer la dépense totale attendue en lots si les $600$ tours prévus sont effectués.

c) Comparer les recettes prévues par la vente des $600$ tours avec la dépense estimée en lots : l'association réalisera-t-elle un bénéfice avec cette conception ou subira-t-elle des pertes ? Justifier votre réponse par des calculs et proposer un changement concret dans la répartition des secteurs pour corriger la situation en conservant les quatre types de lots.

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Vers le début : le sac contient $5 + 3 = 8$ boules, donc $P(\text{rouge}) = \dfrac{5}{8} = 0{,}625$ et $P(\text{bleue}) = \dfrac{3}{8} = 0{,}375$. Comme $0{,}625 > 0{,}375$, il vaut mieux espérer une boule rouge.

L'essentiel

Voir tous les exercices de cette partie