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Mathématiques · 2ème Année Bac — SVT

Calcul de probabilités

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Le calcul de probabilités repose sur la notion d'univers $\Omega$. Un événement est une partie de $\Omega$.

  1. Probabilité : Soit $P$ une application définie sur l'ensemble des événements telle que $P(\Omega)=1$ et pour tous événements incompatibles $A$ et $B$, $P(A \cup B) = P(A) + P(B)$.
  2. Équiprobabilité : Si tous les événements élémentaires ont la même probabilité, alors pour tout événement $A$ : $P(A) = \frac{\text{card}(A)}{\text{card}(\Omega)}$.
  3. Dénombrement :
    • $n$-uplets (avec ordre et répétition) : $n^p$.
    • Arrangements (avec ordre, sans répétition) : $A_n^p = \frac{n!}{(n-p)!}$.
    • Combinaisons (sans ordre, sans répétition) : $C_n^p = \frac{n!}{p!(n-p)!}$.
  4. Propriétés : $P(\bar{A}) = 1 - P(A)$ et $P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$.
  5. Probabilité conditionnelle : $P_A(B) = \frac{P(A \cap B)}{P(A)}$ avec $P(A) > 0$.
  6. Indépendance : $A$ et $B$ sont indépendants si $P(A \cap B) = P(A) \times P(B)$.

Méthodes à maîtriser

  • Choisir le modèle : Tirage simultané ($C_n^p$), tirage successif sans remise ($A_n^p$), tirage successif avec remise ($n^p$).
  • Utiliser l'événement contraire : Très utile pour les questions du type "au moins un".
  • Arbre pondéré : Indispensable pour les probabilités conditionnelles et les tirages successifs.
  • Formule des probabilités totales : Si ${A_1, A_2, ..., A_n}$ est une partition de $\Omega$, alors $P(B) = \sum_{i=1}^n P(A_i \cap B)$.

Exemples corrigés

  • Exemple 1 : Une urne contient 5 boules blanches et 3 noires. On tire 2 boules simultanément. Probabilité d'avoir 2 blanches : $P(A) = \frac{C_5^2}{C_8^2} = \frac{10}{28} = \frac{5}{14}$.
  • Exemple 2 : $P(A)=0.3$, $P(B)=0.4$ et $P(A \cap B)=0.1$. Alors $P(A \cup B) = 0.3 + 0.4 - 0.1 = 0.6$.

Erreurs fréquentes

  • Confondre "tirage simultané" (combinaison) et "tirage successif" (arrangement ou puissance).
  • Oublier que $P(A \cup B) = P(A) + P(B)$ n'est vrai que si $A \cap B = \emptyset$.
  • Ne pas vérifier si le tirage est avec ou sans remise.
  • Utiliser $C_n^p$ quand l'ordre compte.
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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Calcul de probabilités

1/4

Dans un tirage simultané de 3 boules parmi 10, quel est le nombre de cas possibles ?

❓ Questions fréquentes

Comment savoir si je dois utiliser Cn^p ou An^p ?
  1. Si l'ordre des éléments tirés n'a pas d'importance (ex: tirage simultané ou "on choisit un groupe"), utilise $C_n^p$.
  2. Si l'ordre compte (ex: on tire les boules l'une après l'autre, ou on forme un nombre), utilise $A_n^p$ (sans remise) ou $n^p$ (avec remise).

💡 À retenir : Simultané = Combinaison ($C_n^p$). Successif = Arrangement ($A_n^p$) ou Puissance ($n^p$).

Kifach n3ref wach nkhdem b l'événement contraire wla la ?
  1. Regarde la question : si elle contient "au moins un", "au moins une", c'est un signal fort.
  2. L'événement contraire de "au moins un" est "aucun".
  3. Calculer $1 - P(\text{aucun})$ est souvent beaucoup plus rapide que de sommer plusieurs cas.

💡 À retenir : "Au moins un" = $1 - P(\text{aucun})$.

C'est quoi la différence entre des événements incompatibles et indépendants ?
  1. Incompatibles : $A \cap B = \emptyset$, donc $P(A \cap B) = 0$. Ils ne peuvent pas se réaliser en même temps.
  2. Indépendants : $P(A \cap B) = P(A) \times P(B)$. La réalisation de l'un ne change pas la probabilité de l'autre.

💡 À retenir : Incompatible signifie "exclusif", Indépendant signifie "sans influence".

Chno hiya l'utilité dyal l'arbre pondéré f l'examen ?
  1. Il permet de visualiser les étapes d'une expérience aléatoire.
  2. Il aide à calculer les probabilités d'intersections sur les branches.
  3. Il facilite l'application de la formule des probabilités totales.

💡 À retenir : L'arbre est ton meilleur allié pour ne rien oublier dans les tirages successifs.

Est-ce que la somme des probabilités d'un arbre doit toujours faire 1 ?
  1. La somme des probabilités des branches issues d'un même nœud doit toujours être égale à 1.
  2. La somme de toutes les issues finales (les feuilles de l'arbre) doit aussi être égale à 1.

💡 À retenir : Chaque nœud est une partition de l'univers local.

Kifach n7seb PA(B) ila ma3tounich P(A cap B) ?
  1. Cherche dans l'énoncé s'il y a des informations sur l'ordre des tirages.
  2. Utilise l'arbre pondéré : $P_A(B)$ est directement la probabilité inscrite sur la branche menant à $B$ sachant qu'on est passé par $A$.
  3. Si tu as $P(B|A)$, c'est la même chose que $P_A(B)$.

💡 À retenir : $P_A(B)$ est une probabilité conditionnelle lue directement sur l'arbre.

Est-ce que je peux utiliser la calculatrice pour calculer Cn^p ?
  1. Oui, la plupart des calculatrices scientifiques ont une touche nCr.
  2. Cependant, il est fortement conseillé d'écrire la formule $C_n^p = \frac{n!}{p!(n-p)!}$ sur ta copie avant de donner le résultat.

💡 À retenir : Justifie toujours par la formule avant de donner le résultat final.

Si on tire 3 boules simultanément, est-ce que l'ordre compte ?
  1. Non, dans un tirage simultané, on considère qu'on prend les 3 boules en même temps.
  2. L'ordre n'a aucun impact sur le résultat final.
  3. On utilise donc toujours les combinaisons $C_n^p$.

💡 À retenir : Simultané = Pas d'ordre = Combinaison.

Comment calculer la probabilité d'une union P(A cup B) ?
  1. Utilise la formule : $P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$.
  2. N'oublie jamais de soustraire l'intersection pour éviter de compter deux fois les éléments communs.

💡 À retenir : Ne jamais oublier le "$- P(A \cap B)$".

Est-ce que P(A) peut être supérieure à 1 ?
  1. Non, par définition, une probabilité est toujours comprise entre 0 et 1.
  2. Si tu trouves un résultat supérieur à 1, c'est qu'il y a une erreur de calcul.

💡 À retenir : $0 \leq P(A) \leq 1$.

C'est quoi une partition de l'univers ?
  1. C'est un ensemble d'événements ${A_1, A_2, ..., A_n}$ tels que leur union fait $\Omega$ et ils sont deux à deux incompatibles.
  2. Cela sert à utiliser la formule des probabilités totales.

💡 À retenir : Une partition = des morceaux qui couvrent tout sans se chevaucher.

Est-ce que je dois simplifier les fractions à l'examen ?
  1. Oui, il est toujours préférable de donner la fraction irréductible.
  2. Si le résultat est complexe, laisse la forme fractionnaire, c'est plus précis qu'une valeur décimale.

💡 À retenir : La forme fractionnaire est la norme en probabilités.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Une urne contient 4 boules rouges et 3 boules vertes. On tire simultanément 2 boules de l'urne.

  1. Calculer le nombre de tirages possibles.
  2. Calculer la probabilité d'obtenir deux boules de même couleur.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Une urne contient 3 boules blanches et 2 boules noires. On tire une boule, on note sa couleur, on la remet, puis on en tire une seconde.

  1. Calculer la probabilité d'obtenir deux boules de couleurs différentes.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Une urne U1 contient 2 boules blanches et 3 noires. Une urne U2 contient 3 blanches et 1 noire. On choisit une urne au hasard, puis on tire une boule.

  1. Quelle est la probabilité de tirer une boule blanche ?
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