Probabilité de base : vocabulaire- langage - notions

 

Pré requis:

 

Mathématique : Notion et  Notation d’un ensemble

 

Les statistiques . Calcul de la fréquence

 

ENVIRONNEMENT du dossier:

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1°) Info liste des cours disponibles. .

2°) Les statistiques

 

DOSSIER : PROBABILITES de base.

Vocabulaire – définitions . ( cas particulier : situation d’équiprobabilité)

LANGAGE  dit « ensembliste » et « probabiliste ».

Probabilité : Notion de probabilité d’un événement.

Echantillon et notion de fluctuation d’échantillonnage.

 

 

TEST

 

COURS

               

Devoir  Contrôle

Devoir évaluation

Interdisciplinarité

                       

 

Corrigé Contrôle 

Corrigé évaluation  

Vocabulaire :

·        « probabilité » : caractère probable , vraisemblable ;

·        « calculs des probabilités »  : science visant à déterminer la vraisemblance d’un événement.

Les probabilités sont une des branches des statistiques.

Dans « probabilité » il y a le mot « probable » :

·        « Probable » : qui a une apparence de vérité ;   signifie « peut être » ou « possible » ; « cela peut arriver ……… » ; « il y a des chances, ou , une chance que …  de se produire.. »

 

 

 

Les probabilités sont souvent utilisées dans la  vie courante comme étant l’étude des « chances » de gagner à un jeu et par delà « gain d’argent »..

 

Type de jeux : le «  pile ou face » avec une pièce , le jeu de dés ( avec 1 ou plusieurs) ;  Le jeu de tirage de boules ( colorées  , ou numérotés ) . Le loto …… ; la loterie …… ; les courses  (de chevaux , de chiens ,………) ; les pronostiques…...


Rappel :

 

en mathématique , pour noter un ensemble  on   écrit  une égalité :       à gauche du signe égal on  nomme l’ensemble par une lettre majuscule , à droite du signe égal on écrit des accolades entre lesquelles on représente les éléments qui composent cet ensemble . :

 

Exemple :   

  Si l’on veut lister les 6 nombres d’un dé   ;  on nommera par A  le dé et l’on écrira les 6 nombres dans des accolades.   Soit     ou    ou  ou  ……l’ordre des nombres n’est pas obligatoire….  ( voir des exemples : @ les ensembles de nombres ..)

        

 

 

COURS

 

Vocabulaire : Définitions  .

 

1.         « Expérience aléatoire » :

Une expérience dont les résultats dépendent du hasard  est dit « expérience aléatoire »

C’est une expérience dont il est possible d’en connaître l’ issue sans  avoir la certitude qu’elle se réalisera. 

On appelle « issue » la conclusion d’une expérience .. ;Il peut y avoir plusieurs issues ,d’où plusieurs conclusions , ou « éventualités »

Exemple 1 :

On tire une carte dans un jeu de 32 cartes.

Exemple 2

On jette un dé.

2.       « événement »

l’ensemble des issues (éventualités) d’une expérience  compose « l’événement ». (on parle de « faisabilité » , l’issue est une possibilité  )

On compétera en disant que l’événement composé de toutes les issues  ( notées : N   ou « n » )  possibles est appelé « événement certain »

Sa probabilité vaut la valeur « 1 »

 

Dans un dé :   N ou « n »  = 6

Par exemple : soit l’expérience aléatoire  du jeté d’un dé à jouer.

 

Il y a 6 issues possibles

Il y a 6 issues possibles ; toutes les issues ( les 6 chiffres)  possibles ont  la même probabilité de sortir .

On dit que ces issues sont équiprobables  ( même probabilité de sortir) ; on peut dire aussi que la probabilité est équirépartie.

 

Remarque : la situation d’ équiprobabilité est un cas important : ( voir plus loin )

 

 

Les 6 issues possibles sont : les chiffres  ;  ; ;

3.       Lorsque l’on cherche  à évaluer par calcul les chances de réalisation d’un événement ; on dit que l’on évalue sa probabilité.

Cette probabilité est la somme des probabilités des issues qui la composent.

 

 

 

4.       « Evénement élémentaire » :

Un résultat possible  est un événement élémentaire.

Les résultats possibles sont des événements élémentaires

Dans un jeu de trente deux cartes :

Chaque carte est un élément élémentaire .

 ;  ; ;

Et l’événement élémentaire a pour probabilité

La probabilité de sortir (par exemple)  le roi de cœur  est 

5.       « Un événement impossible » est un ensemble ( d’événements élémentaires) vide

 

 

6.       « L’  univers. »  (Noté : )

·        L’univers  est l’ensemble des résultats possibles 

ou dit aussi :

·        L’univers  est l’ensemble des éventualités.

L’univers est la liste de toutes les cartes qui composent le jeu de cartes.

L’univers est la liste de tous les chiffres que contient le dé .

Remarque :

          si l’ univers  est une partie de l’univers   on dit que l’univers est  un événement certain.

Explication : les nombres 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6  sont les nombres numérotant les  6 faces d’un 

Si je jette le dé , j’aurai un des 6 nombres , si je parie sur les 6 nombres , je suis sûr de gagner ;  on dit que :   l’événement est certain.,

 

(Voir : l’activité 1 .)

 

 

Activités  1 :

 

Dans un sachet on y met  3 haricots  ( ensemble : H )  :   un rouge  ( R) ; un blanc ( B ) et un noir ( N)

On  plonge la main dans le sachet , on  tire un haricot (au hasard)…et l’on note sa couleur.

 

Faire l’expérience avec plusieurs personnes , et noter  les résultats..

 

Inventaire  des    Situations prédictives : (Noté : ) ;              L’ensemble des résultats possibles

 

Evénement élémentaire :

Notation :

·        Tirer un haricot rouge   

·        Tirer un haricot blanc

·        Tirer un haricot noir

 

Mais on peut aussi :

 

·        Tirer un haricot qui n’est pas  rouge : 

 

·        Tirer un haricot qui n’est pas  noir  :

·        Tirer un haricot qui n’est pas  blanc  :

Et :

 

·        Tirer  un haricot orange :

    

·        Tirer un haricot qui n’est pas  vert : 

Bilan de cette activité :

  L’ensemble des résultats  ( éventualités)  dit « univers » est 

On dénombre huit  événements

 ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;

Les événements qui comportent un seul élément ( singleton) sont aussi appelés « événements élémentaires »

Se sont   :      ;  ;  

 

 

 

 

Situation d’équiprobabilité :

 

Rappel « n »  ou « N »  représente la somme des événements possibles  ( probable).

La situation est dite « d’  équiprobabilité » lorsque chaque événement élémentaire a pour probabilité :   ou

C’est le  cas  où l’on a un choix au hasard   (tirer une carte ) ou lorsque l’on doit lancer un dé ( bien équilibré , sinon possibilité de fraude)

Dans un dé : pour sortir un chiffre   ; N = 6 

Si on désigne  par la lettre « P » la probabilité , et par la lettre « A » un événement quelconque ; dans une situation  d’équiprobabilité on aura :

 

 

 

 

Langage élémentaire « ensembliste » et « probabiliste »  :

Commentaire : comme pour les définitions qu’il faut s’approprier , le langage probabiliste  est à connaître …..

 

 

Cas d’un jet d’un dé :

« L’  univers. »  (Noté : )

L’événement qui est une partie de l’univers est noté  A ; A 

Un événement peut posséder 1 seul ou plusieurs éléments élémentaires.

L’événement : on demande la probabilité d’obtenir un chiffre pair :

On notera    l’ événement :    

L’événement impossible est appelé : « ensemble vide » ; utilisera la lettre « phi » :     

On dit aussi que :   est  une partie de   , c’est un événement , appelé « événement impossible »

Ainsi : obtenir le chiffre « 7 » sur un dé à 6 faces numéroté de 1 à 6 est impossible.

On notera : 

L’événement contraire de A  est noté  ( A barre) :   ; 

 contient tous les événements élémentaires qui ne sont pas dans A .

Ainsi si   l’ événement :     (chiffres pairs) ; alors on notera  l’événement contraire étant : 

 

 

Cas où , il peut y avoir 2 événements possibles :  A  et B

Rappel : Un événement peut posséder 1 seul ou plusieurs éléments élémentaires.

 

Pour noter  qu’il y a réunion entre deux événements , on sépare les deux lettres majuscules par un signe (u) :  ;  ( lire : ou )

La réunion de l’événements  A avec l’événement  B sera noté   A   B  :  et sera appelé : « événement A ou B. »

Notation  :   A   B  que l’on traduit : événement « A ou B »

·        La réunion de ces deux événement est un événement qui contient tous les événements  élémentaires de A ou de B .

 

Pour noter l’intersection de deux événements  , on sépare les deux lettres majuscules par le signe : .  ( lire : et)

 

·        L’intersection de l’ événement  A avec l’événement  B  , est notée : , est l’événement qui contient tous les événements élémentaires  commun à  A et  à B   et sera appelé :  « événement A et  B. »

Notation :       , que l’on traduit : événement « A et  B »

Lorsque les éléments sont incompatibles  on note : 

 

 

Activités  2 :

 

On jette un dé équilibré dont les facs sont numérotées de  1 à 6 ; on ne s’intéresse au numéro apparaissant sur la face supérieure.

Questions.

Réponses :

1°) Quel est l’ensemble des éventualités (univers)

 

Commentaire : il y a autant d’événement que de parties de

2°) Combien y a – t- il d’événements ?

 

Il y a autant d’événements que de partie de    ; sachant que  est un ensemble ayant 6 éléments ,

Le nombre d’éléments est de 2 6  =   64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Probabilités conditionnelles  . Indépendance.

 

Définition 1

Soit 2 événement appelé A  et B :

La probabilité que l’événement  A se réalise  sachant que l’événement B est réalisé est notée : PB ( A)  ou   P ( A I B) et est définie par :  

 

Remarque : par transformation on  a alors la formule :                         P ( A B) =  P ( B) X PB ( A)

 

 

Définition 2

On dit que deux événements A  et B sont indépendants lorsque  PB ( A)   =  P ( A)  ou   PA (B) =  P (B)

 

Remarque : on obtient la formule :   P ( A B) = P ( A) x  P (B)

 

 

COMBINAISONS.

 

 

 


 

TRAVAUX AUTO – FORMATIFS

 

 

 

CONTROLE:

 

Série 1 :  Questions sur le Vocabulaire : Définitions  .

 

Qu’est ce qu’une « Expérience aléatoire » ?

 

Qu’appelle – ton  « issue » ?  On appelle « issue » la conclusion d’une expérience .. ;Il peut y avoir plusieurs issues ,d’où plusieurs conclusion…

Que compose  l’ « événement » ?

l’ensemble des issues d’une expérience  compose « l’événement ».

Par quelle lettre désigne-t-on  l’événement ?   l’événement composé de toutes les issues  ( notées : N   ou « n » )  possibles est appelé « événement certain »

Quelle est la valeur numérique de toutes les issues  d’un événement ? Sa probabilité vaut la valeur « 1 »

 

  Quand dit –on qu’iI y a situation d’ équiprobabilité

Lorsqu’il y a    6 issues possibles ; et que  toutes les issues ont  la même probabilité de sortir  on dit que ces issues sont équiprobables  ( même probabilité de sortir) ; on peut dire aussi que la probabilité est équirépartie. on peut dire aussi que la probabilité est équirépartie.

 

Compléter la phrase suivante : Lorsque l’on cherche  à évaluer par calcul les chances de réalisation d’un événement ; on dit que l’on évalue ……………………………..sa probabilité.

Cette probabilité est la somme des probabilités des issues qui la composent.

 

Qu’est ce qu’un « Evénement élémentaire » ?  :

un événement élémentaire  est  un résultat possible  .

Compléter la phrase suivante

Les résultats possibles sont des événements élémentaires

 

Que dit-on d’un « Un événement impossible » : un événement impossible est dit  « ensemble ( d’événements élémentaires) vide ».  

 

Compléter la phrase : L’ univers est un événement certain.

 

Qu’appelle-t-on « univers. »   :  on appelle « ’univers »  l’ensemble des résultats possibles .

 

 par quelle lettre grecque le note t-on ?  l’univers est Noté par la lettre  : )

 

 

 

 

 

 

EVALUATION:

 

Série 1 :

On jette un dé dit équilibré , possédant 6 faces .

Dans un dé quelle est la valeur de   N ou « n »  = 6

Combien y a – t- il d’issues possibles ?  Il y a 6 issues possibles

Quelles est le nom donné aux  6 issues possibles sont : les chiffres

 

Nommer les 6 issues possibles :    ;  ; ;

Ecrire l’égalité mathématique   de cette situation d’équiprobabilité :   

 

 

Représenter symboliquement   l’univers est la liste de tous les chiffres que contient le dé :         .

 

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