Probabilités – 3ème
Un sac contient 15 billes : 6 rouges, 5 bleues et 4 vertes. On tire une bille au hasard.
💡 Indices
Il y a 15 issues possibles (une par bille). Les billes sont identiques en taille et tirées au hasard : l'expérience est équiprobable, chaque bille a une probabilité de 115.
L'événement contraire est « tirer une bille non rouge », c'est-à-dire une bille bleue ou verte.
Vérification par comptage : il y a 5 + 4 = 9 billes non rouges, donc P() = 915 = 35 ✓
Toute bille est rouge, bleue ou verte, donc ces trois événements couvrent l'ensemble des issues :
Après ajout de 3 billes rouges, le sac contient 18 billes. Les billes non-rouges sont toujours au nombre de 9 (inchangées).
✔ Vérif : 9 billes rouges / 18 = 1/2 ✓
Dans un lycée, on a interrogé 120 élèves de 3ème sur leur moyen de transport préféré. Les résultats sont dans le tableau ci-dessous.
| Transport | Vélo | Bus | Marche | Voiture | Total |
|---|---|---|---|---|---|
| Filles | 12 | 18 | 15 | 9 | 54 |
| Garçons | 16 | 20 | 14 | 16 | 66 |
| Total | 28 | 38 | 29 | 25 | 120 |
On choisit un élève au hasard parmi les 120.
💡 Indices
✔ Vérif : 66/120 = 11/20 ✓
Il y a 38 élèves qui préfèrent le bus sur 120 :
Filles + marche : 15 | Filles + vélo : 12. Ces événements sont incompatibles, donc on additionne : 15 + 12 = 27 élèves.
On se restreint à la population des 66 garçons. Parmi eux, 16 préfèrent la voiture :
On lance simultanément un dé à 4 faces (numérotées 1 à 4) et un dé à 6 faces (numérotées 1 à 6). On note le produit des deux résultats.
💡 Indices
Il y a 4 × 6 = 24 issues en tout. Les dés sont équilibrés : les issues sont équiprobables, chacune avec une probabilité de 124.
2. Tableau des produits (dé 4 faces × dé 6 faces)
| × | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 ✦ | 2 | 3 ✦ | 4 | 5 ✦ | 6 ★ |
| 2 | 2 | 4 | 6 ★ | 8 | 10 | 12 ★ |
| 3 | 3 ✦ | 6 ★ | 9 ✦ | 12 ★ | 15 ✦ | 18 ★ |
| 4 | 4 | 8 | 12 ★ | 16 | 20 | 24 ★ |
✦ vert : produit impair | ★ jaune : multiple de 6
Les cases jaunes ★ (multiples de 6) sont : (1,6)=6, (2,3)=6, (2,6)=12, (3,2)=6, (3,4)=12, (3,6)=18, (4,3)=12, (4,6)=24 → 8 cases.
Un produit est impair seulement si les deux facteurs sont impairs. Sur le dé à 4 faces : faces impaires = {1, 3}. Sur le dé à 6 faces : faces impaires = {1, 3, 5}. Cases impaires (vertes ✦) : (1,1), (1,3), (1,5), (3,1), (3,3), (3,5) → 6 cases.
On lance simultanément une pièce de monnaie (Face ou Pile) et un dé équilibré à 6 faces (numérotées 1 à 6).
💡 Indices
1. Tableau des issues
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Face | (F,1) | (F,2) ✓ | (F,3) | (F,4) ✓ | (F,5) | (F,6) ★ |
| Pile | (P,1) ◆ | (P,2) ◆ | (P,3) ◆ | (P,4) ◆ | (P,5) ◆ | (P,6) ◆★ |
✓ vert : événement A (Face et pair) | ◆ jaune : événement B (Pile) | ★ bleu : Face et 6 — appartient à B
Il y a 2 × 6 = 12 issues équiprobables, chacune de probabilité 112.
Issues favorables : (F,2), (F,4), (F,6) → 3 issues.
Issues avec Pile : (P,1), (P,2), (P,3), (P,4), (P,5), (P,6) → 6 issues. Issues avec 6 qui ne sont pas déjà comptées : (F,6) → 1 issue. Total : 7 issues.
Par le calcul :
Vérification par comptage : est « Face et pas 6 », soit (F,1), (F,2), (F,3), (F,4), (F,5) → 5 issues, donc P() = 512 ✓
Une urne contient 4 jetons numérotés 1, 2, 3 et 4. On tire un jeton, on note son numéro, on le remet dans l'urne, puis on en tire un second.
💡 Indices
1. Tableau des issues (1er tirage en ligne, 2ème tirage en colonne)
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | (1,1) ● | (1,2) | (1,3) | (1,4) |
| 2 | (2,1) | (2,2) ● | (2,3) | (2,4) |
| 3 | (3,1) | (3,2) | (3,3) ● | (3,4) ▲ |
| 4 | (4,1) | (4,2) | (4,3) ▲ | (4,4) ● |
● vert : événement E (numéros égaux) | ▲ rouge : cases utiles pour M (voir question 4)
Il y a 16 issues équiprobables (tirage au hasard avec remise, 4 jetons identiques).
Issues favorables (diagonale) : (1,1), (2,2), (3,3), (4,4) → 4 issues.
Issues avec somme ≥ 6 : (2,4), (3,3), (3,4), (4,2), (4,3), (4,4) → 6 issues.
Il faut max(a, b) = 3, c'est-à-dire au moins un 3 et aucun 4. Issues : (1,3), (2,3), (3,1), (3,2), (3,3) → 5 issues.
On tire deux cartes avec remise dans un jeu réduit de 8 cartes : les As, 2, 3 et 4 de cœur et de carreau (les cœurs sont des cartes rouges et les carreaux aussi).
💡 Indices
Il y a 8 × 8 = 64 issues équiprobables.
| A♥ | 2♥ | 3♥ | 4♥ | A♦ | 2♦ | 3♦ | 4♦ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A♥ | =♥♥ | =♥♦ | ||||||
| 2♥ | = ♥♥ | = ♥♦ | ||||||
| 3♥ | = ♥♥ | = ♥♦ | ||||||
| 4♥ | = ♥♥ | = ♥♦ | ||||||
| A♦ | =♦♥ | = ♦♦ | ||||||
| 2♦ | = ♦♥ | = ♦♦ | ||||||
| 3♦ | = ♦♥ | = ♦♦ | ||||||
| 4♦ | = ♦♥ | = ♦♦ |
■ vert : même numéro, au moins un ♥ | rouge : même numéro, deux ♦ (H̄) | cases vides : numéros différents
Pour chaque numéro (A, 2, 3, 4), les paires de même numéro sont : (♥,♥), (♥,♦), (♦,♥), (♦,♦) → 4 paires × 4 numéros = 16 issues favorables (cases colorées du tableau).
L'événement contraire est « aucune carte n'est un cœur », c'est-à-dire les deux cartes sont des carreaux (cases rouges du tableau). Il y a 4 carreaux × 4 carreaux = 16 issues pour .
Les cartes à numéro pair sont : 2♥, 4♥, 2♦, 4♦ → 4 cartes sur 8. Pour que les deux tirages donnent une carte à numéro pair, il faut choisir parmi ces 4 cartes aux deux étapes : 4 × 4 = 16 issues favorables.
Deux joueurs, Alice et Baptiste, lancent chacun un dé équilibré à 6 faces. Le joueur qui obtient le plus grand résultat remporte la partie. En cas d'égalité, personne ne gagne.
💡 Indices
1. Tableau des résultats (Alice en ligne, Baptiste en colonne)
| A \ B | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | E | B | B | B | B | B |
| 2 | A | E | B | B | B | B |
| 3 | A | A | E | B | B | B |
| 4 | A | A | A | E | B | B |
| 5 | A | A | A | A | E | B |
| 6 | A | A | A | A | A | E |
Les cases vertes (A) sont au-dessus de la diagonale : 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15 cases.
Par symétrie du tableau, Baptiste a également 15 cases gagnantes (en dessous de la diagonale).
Vérification : les trois événements « Alice gagne », « Baptiste gagne » et « Égalité » couvrent toutes les issues sans se chevaucher, donc leurs probabilités doivent sommer à 1 :
Les cases d'égalité (diagonale) : (1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (6,6) → 6 cases.
Événement impossible : « Alice obtient 7 » — sa probabilité est 0 car le dé ne peut donner que 1 à 6.
Événement certain : « chaque joueur obtient un entier entre 1 et 6 » — sa probabilité est 1.
Oui, Alice a raison sur ce point : P(Alice gagne) = P(Baptiste gagne) = 512. Les deux joueurs ont exactement les mêmes chances de gagner. Le jeu est donc équitable.