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    Cours · Calcul

    Dénombrement & Probabilités

    Compter pour calculer, structurer pour réussir.
    Calculfondamentauxprobabilitéslecture · 18 min
    Élève au tableau traçant un arbre de probabilités avec des dés et une urne de billes sur le bureau
    Un arbre bien construit, et le hasard n'a plus de secret.

    Rappels de dénombrement

    1.1 Factoriellen!=1×2×3×⋯×nn! = 1 \times 2 \times 3 \times \cdots \times n

    La factorielle de nn (notée n!n!) est le produit de tous les entiers de 1 à nn. Par convention, 0!=10! = 1.

    Valeurs à connaître par cœur : 1!=1, 2!=2, 3!=6, 4!=24, 5!=120, 6!=720, 7!=5 040, 8!=40 3201! = 1,\ 2! = 2,\ 3! = 6,\ 4! = 24,\ 5! = 120,\ 6! = 720,\ 7! = 5\,040,\ 8! = 40\,320.

    Dès que tu dois ranger des objets différents dans un certain ordre, pense factorielle.

    1.2 Listes ordonnées avec répétitionNombre de p-listes=np\text{Nombre de p-listes} = n^p

    On dispose de nn éléments distincts. On effectue pp choix successifs avec remise : après chaque tirage, on remet l'élément, donc il peut être repris.

    Exemple : Un digicode à 4 chiffres (0-9), avec répétition autorisée. n=10n = 10, p=4p = 4 → 104=10 00010^4 = 10\,000 codes possibles.

    1.3 Arrangements sans répétitionA(n,p)=n!(n−p)!=n×(n−1)×⋯×(n−p+1)A(n,p) = \dfrac{n!}{(n-p)!} = n \times (n-1) \times \cdots \times (n-p+1)

    On dispose de nn éléments distincts et on en tire pp, successivement sans remise. L'ordre compte et un élément tiré ne peut plus être tiré.

    Exemple : Choisir un président, un vice‑président et un trésorier parmi 5 personnes différentes : A(5,3)=5×4×3=60A(5,3) = 5 \times 4 \times 3 = 60 possibilités.

    1.4 CombinaisonsC(n,p)=(np)=n!p!(n−p)!C(n,p) = \binom{n}{p} = \dfrac{n!}{p!(n-p)!}

    On dispose de nn éléments distincts et on en choisit pp simultanément : l'ordre n'importe pas.

    Exemple : Choisir une équipe de 3 élèves parmi 10 : C(10,3)=10!3!×7!=120C(10,3) = \dfrac{10!}{3! \times 7!} = 120 équipes possibles.

    1.5 Modèles d'urnes au TAGE MAGE
    Type de tirageFormuleMot-clé
    Successif avec remisenpn^pListes
    Successif sans remiseA(n,p)A(n,p)Arrangements
    SimultanéC(n,p)C(n,p)Combinaisons

    Probabilités : définitions et outils essentiels

    2.1 Univers, événements, probabilité
    On note Ω\Omega l'ensemble de toutes les issues possibles (univers). Un événement est un sous-ensemble de Ω\Omega.
    Propriétés
    P(Ω)=1P(\Omega) = 1 ; pour tout événement A : 0≤P(A)≤10 \le P(A) \le 1 ; P(∅)=0P(\emptyset) = 0 ; si A et B sont incompatibles : P(A∪B)=P(A)+P(B)P(A \cup B) = P(A) + P(B).
    2.2 Événement contraireP(Aˉ)=1−P(A)P(\bar{A}) = 1 - P(A)
    UnionP(A∪B)=P(A)+P(B)−P(A∩B)P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)

    L'événement contraire de A (noté Aˉ\bar{A}) regroupe toutes les issues où A ne se produit pas.

    Pour deux événements quelconques A et B :

    2.3 Cas d'équiprobabilitéP(A)=nombre de cas favorablesnombre de cas possiblesP(A) = \dfrac{\text{nombre de cas favorables}}{\text{nombre de cas possibles}}

    Lorsque toutes les issues sont équiprobables (même chance d'apparaître) :

    C'est le cadre standard des tirages au hasard « bien mélangés » au TAGE MAGE.

    2.4 Probabilité conditionnelleP(A∣B)=P(A∩B)P(B)P(A|B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(B)}
    IndépendanceP(A∩B)=P(A)×P(B)P(A \cap B) = P(A) \times P(B)

    La probabilité conditionnelle de A sachant B (avec P(B)≠0P(B) \neq 0) :

    Deux événements A et B sont indépendants si :

    2.5 Formule des probabilités totalesP(B)=P(A1)P(B∣A1)+P(A2)P(B∣A2)+⋯+P(Ak)P(B∣Ak)P(B) = P(A_1)P(B|A_1) + P(A_2)P(B|A_2) + \cdots + P(A_k)P(B|A_k)

    Soient A1,A2,…,AkA_1, A_2, \ldots, A_k des événements incompatibles dont la réunion couvre tout l'univers (partition). Pour tout événement B :

    En pratique, on « découpe » B selon les différents cas possibles puis on additionne.

    Exemples types corrigés

    Lis ces exemples comme des « patrons » à recopier le jour J. Reconnais la structure, puis adapte.

    EnsemblesExemple 1 - Effectifs et formule de l'union
    Dans une classe de 15 élèves, 10 pratiquent le football, 7 le tennis et 6 pratiquent les deux sports. Combien d'élèves ne pratiquent aucun de ces deux sports ?
    1. 01
      Étape
      On note F : « football », T : « tennis »
    2. 02
      Étape
      ∣F∪T∣=∣F∣+∣T∣−∣F∩T∣=10+7−6=11|F \cup T| = |F| + |T| - |F \cap T| = 10 + 7 - 6 = 11
    3. 03
      Étape
      Élèves ne pratiquant aucun sport : 15−11=415 - 11 = 4
    Réponse
    Solution : 4

    Astuce : Dès que tu vois « au moins l'un des deux », pense formule de l'union.

    FactorielleExemple 2 - Anagrammes d'un mot
    Combien d'anagrammes peut-on former avec les lettres du mot POSER ?
    1. 01
      Étape
      Le mot POSER contient 5 lettres toutes différentes
    2. 02
      Étape
      Chaque anagramme est une permutation de ces 5 lettres
    3. 03
      Étape
      Nombre d'anagrammes : 5!=5×4×3×2×1=1205! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120
    Réponse
    Solution : 120

    Astuce : Mot avec lettres toutes différentes → factorielle du nombre de lettres.

    CombinaisonsExemple 3 - Probabilité sans remise
    Une urne contient 9 boules numérotées de 1 à 9. On tire simultanément 2 boules. Quelle est la probabilité d'obtenir deux numéros de même parité ?
    1. 01
      Étape
      Tirages simultanés → combinaisons : C(9,2)=36C(9,2) = 36 possibilités
    2. 02
      Étape
      Impairs (1,3,5,7,9) → C(5,2)=10C(5,2) = 10 couples
    3. 03
      Étape
      Pairs (2,4,6,8) → C(4,2)=6C(4,2) = 6 couples
    4. 04
      Étape
      Cas favorables : 10+6=1610 + 6 = 16
    5. 05
      Étape
      P=1636=49P = \dfrac{16}{36} = \dfrac{4}{9}
    Réponse
    Solution : 49\dfrac{4}{9}

    Astuce : Simultané → combinaison. Successif → liste ordonnée.

    Avec remiseExemple 4 - Tirages successifs avec remise
    Même urne (9 boules 1-9). On tire une boule, on note le numéro, on la remet, puis on tire la seconde. Quelle est la probabilité d'obtenir deux numéros de même parité ?
    1. 01
      Étape
      P(pair)=49, P(impair)=59P(\text{pair}) = \dfrac{4}{9},\ P(\text{impair}) = \dfrac{5}{9}
    2. 02
      Étape
      P(pair, pair)=49×49=1681P(\text{pair, pair}) = \dfrac{4}{9} \times \dfrac{4}{9} = \dfrac{16}{81}
    3. 03
      Étape
      P(impair, impair)=59×59=2581P(\text{impair, impair}) = \dfrac{5}{9} \times \dfrac{5}{9} = \dfrac{25}{81}
    4. 04
      Étape
      Ptotale=1681+2581=4181P_{\text{totale}} = \dfrac{16}{81} + \dfrac{25}{81} = \dfrac{41}{81}
    Réponse
    Solution : 4181\dfrac{41}{81}

    Astuce : Avec remise, multiplie directement les probabilités.

    ConditionnelleExemple 5 - Probabilité conditionnelle (vaccin)
    100 personnes : 40 % reçoivent un nouveau vaccin (20 % tombent malades), 60 % l'ancien vaccin (30 % tombent malades). Parmi les malades, quelle est la probabilité d'avoir reçu le nouveau vaccin ?
    1. 01
      Étape
      Nouveau vaccin : 40 personnes → 0,20×40=80{,}20 \times 40 = 8 malades
    2. 02
      Étape
      Ancien vaccin : 60 personnes → 0,30×60=180{,}30 \times 60 = 18 malades
    3. 03
      Étape
      Total malades : 8+18=268 + 18 = 26
    4. 04
      Étape
      P(Nouveau∣Malade)=826=413P(\text{Nouveau} \mid \text{Malade}) = \dfrac{8}{26} = \dfrac{4}{13}
    Réponse
    Solution : 413\dfrac{4}{13}

    Astuce : Fabrique-toi un tableau avec des effectifs concrets (sur 100 ou 1000).

    Applications corrigées et commentées

    Voici une série d'applications directes, corrigées pas à pas. Prenez chaque exemple comme un modèle : lisez l'énoncé, cherchez la réponse par vous-même, puis comparez avec la correction. C'est en répétant ces gestes simples que vous les rendrez automatiques.

    app-1Application 1 - Factorielle : ranger des livresTrès simple
    Vous avez 4 romans différents. De combien de façons pouvez-vous les ranger sur une étagère ?
    1. 01
      Comprendre la situation
      Ranger 4 livres différents, c'est choisir un ordre : le premier, le deuxième, le troisième, le quatrième.
    2. 02
      Compter choix par choix
      Pour la 1re place : 4 choix. Pour la 2e : il reste 3 livres, donc 3 choix. Puis 2, puis 1.
    3. 03
      Multiplier
      4×3×2×1=4!=244 \times 3 \times 2 \times 1 = 4! = 24 rangements possibles.
    Réponse
    Solution : 2424 rangements.

    Retenez bien : ranger n objets différents dans un ordre, c'est toujours n!.

    app-2Application 2 - Liste avec répétition : un code à 3 chiffresTrès simple
    Un cadenas possède 3 molettes, chacune affichant un chiffre de 0 à 9. Combien de codes différents existe-t-il ?
    1. 01
      Poser les deux questions
      L'ordre compte-t-il ? Oui : 123 et 321 sont deux codes différents. Peut-on répéter ? Oui : 111 est un code valide.
    2. 02
      Identifier le modèle
      Ordre + répétition → liste : npn^p avec n=10n = 10 chiffres et p=3p = 3 positions.
    3. 03
      Calculer
      103=1 00010^3 = 1\,000 codes.
    Réponse
    Solution : 1 0001\,000 codes.

    Dès qu'on peut répéter et que l'ordre compte, c'est n^p. Vérifiez toujours ces deux questions avant de choisir votre formule.

    app-3Application 3 - Arrangement : un podiumSimple
    8 coureurs participent à une course. Combien de podiums différents (or, argent, bronze) sont possibles ?
    1. 01
      Poser les deux questions
      L'ordre compte-t-il ? Oui : être 1er ou 3e n'est pas pareil. Peut-on répéter ? Non : un coureur ne peut pas être à la fois 1er et 2e.
    2. 02
      Identifier le modèle
      Ordre + sans répétition → arrangement : A(8,3)A(8,3).
    3. 03
      Calculer sans formule compliquée
      A(8,3)=8×7×6=336A(8,3) = 8 \times 7 \times 6 = 336. Trois facteurs seulement, car trois places à pourvoir.
    Réponse
    Solution : 336336 podiums possibles.

    Astuce de calcul : A(n,p) est un produit de p facteurs qui démarrent à n. Inutile d'écrire les factorielles en entier.

    app-4Application 4 - Combinaison : choisir une équipeSimple
    Dans une classe de 12 élèves, on doit choisir 3 délégués, sans distinction de rôle. Combien d'équipes différentes peut-on former ?
    1. 01
      Poser les deux questions
      L'ordre compte-t-il ? Non : les trois délégués ont le même rôle. Peut-on répéter ? Non : un élève ne peut pas être choisi deux fois.
    2. 02
      Identifier le modèle
      Pas d'ordre + sans répétition → combinaison : C(12,3)C(12,3).
    3. 03
      Calculer
      C(12,3)=12!3!×9!=12×11×103×2×1=1 3206=220C(12,3) = \dfrac{12!}{3! \times 9!} = \dfrac{12 \times 11 \times 10}{3 \times 2 \times 1} = \dfrac{1\,320}{6} = 220.
    Réponse
    Solution : 220220 équipes.

    Remarquez le réflexe de calcul : au numérateur, p facteurs à partir de n ; au dénominateur, p!. Cela évite de calculer les grandes factorielles.

    app-5Application 5 - Arrangement ou combinaison ? Le test en 5 secondesSimple
    On distribue 3 prix différents (un roman, un dictionnaire, une calculatrice) à 3 élèves parmi 10. Puis, dans une seconde école, on remet 3 lots identiques à 3 élèves parmi 10. Comparez les deux situations.
    1. 01
      Première école : prix différents
      Attribuer le roman à Léa et le dictionnaire à Tom, ou l'inverse, ce n'est pas la même chose : l'ordre compte → A(10,3)=10×9×8=720A(10,3) = 10 \times 9 \times 8 = 720.
    2. 02
      Seconde école : lots identiques
      Peu importe qui reçoit quoi, seul compte le groupe des 3 gagnants : l'ordre ne compte pas → C(10,3)=10×9×83×2×1=120C(10,3) = \dfrac{10 \times 9 \times 8}{3 \times 2 \times 1} = 120.
    3. 03
      Comparer
      720=120×6720 = 120 \times 6 : les prix différents multiplient les possibilités par 3!=63! = 6, le nombre de façons d'attribuer 3 prix à 3 personnes.
    Réponse
    720 distributions avec prix différents, contre 120 groupes avec lots identiques.

    C'est LA question charnière du dénombrement : « si j'échange deux éléments, est-ce que ça change quelque chose ? » Oui → arrangement. Non → combinaison.

    app-6Application 6 - Équiprobabilité : un lancer de déTrès simple
    Vous lancez un dé équilibré à 6 faces. Quelle est la probabilité d'obtenir un nombre pair ?
    1. 01
      Compter les cas possibles
      6 issues : 1, 2, 3, 4, 5, 6, toutes également probables.
    2. 02
      Compter les cas favorables
      Les nombres pairs : 2, 4, 6, soit 3 cas.
    3. 03
      Appliquer la formule
      P=cas favorablescas possibles=36=12P = \dfrac{\text{cas favorables}}{\text{cas possibles}} = \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2}
    Réponse
    Solution : 12\dfrac{1}{2}.

    Tant que les issues sont équiprobables, une probabilité n'est qu'un rapport de comptage. Le vrai travail, c'est de bien compter.

    app-7Application 7 - Événement contraire : « au moins une fille »Intermédiaire
    Une famille a 3 enfants. On suppose qu'à chaque naissance, fille et garçon sont équiprobables. Quelle est la probabilité qu'il y ait au moins une fille ?
    1. 01
      Repérer le mot-clé
      « Au moins une » : c'est le signal de l'événement contraire. Compter directement 1 fille, 2 filles, 3 filles serait long.
    2. 02
      Passer au contraire
      Le contraire de « au moins une fille » est « aucune fille », c'est-à-dire 3 garçons : P(3 garc¸ons)=12×12×12=18P(\text{3 garçons}) = \dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{8}.
    3. 03
      Conclure
      P(au moins une fille)=1−18=78P(\text{au moins une fille}) = 1 - \dfrac{1}{8} = \dfrac{7}{8}
    Réponse
    Solution : 78\dfrac{7}{8}.

    Gravez ce réflexe : « au moins un » → calculez « aucun », puis faites 1 moins le résultat.

    app-8Application 8 - Tirage sans remise : deux boules rougesIntermédiaire
    Une urne contient 4 boules rouges et 6 boules vertes. Vous tirez 2 boules sans remise. Quelle est la probabilité d'obtenir 2 boules rouges ?
    1. 01
      Premier tirage
      P(rouge)=410P(\text{rouge}) = \dfrac{4}{10}.
    2. 02
      Deuxième tirage : mettre à jour l'urne
      Une rouge est sortie : il reste 3 rouges sur 9 boules. P(rouge au 2e∣rouge au 1er)=39P(\text{rouge au 2e} \mid \text{rouge au 1er}) = \dfrac{3}{9}.
    3. 03
      Multiplier le long du chemin
      P=410×39=1290=215P = \dfrac{4}{10} \times \dfrac{3}{9} = \dfrac{12}{90} = \dfrac{2}{15}
    Réponse
    Solution : 215\dfrac{2}{15}.

    Sans remise, l'urne change à chaque tirage : recalculez toujours les effectifs avant le tirage suivant. C'est l'erreur n° 1 au TAGE MAGE.

    app-9Application 9 - Formule de l'union : les abonnementsIntermédiaire
    Dans un groupe de 50 personnes, 30 lisent le journal A, 25 lisent le journal B et 10 lisent les deux. Combien de personnes ne lisent aucun des deux journaux ?
    1. 01
      Appliquer la formule de l'union
      ∣A∪B∣=∣A∣+∣B∣−∣A∩B∣=30+25−10=45|A \cup B| = |A| + |B| - |A \cap B| = 30 + 25 - 10 = 45
    2. 02
      Pourquoi soustraire 10 ?
      Les 10 lecteurs des deux journaux sont comptés deux fois, une fois dans A et une fois dans B. On retire un exemplaire de ce double comptage.
    3. 03
      Conclure
      50−45=550 - 45 = 5 personnes ne lisent aucun journal.
    Réponse
    Solution : 55 personnes.

    Dans une union, on additionne puis on retire l'intersection une seule fois. Si vous l'oubliez, vous comptez des personnes en double.

    app-10Application 10 - Probabilité conditionnelle : le test médicalAvancé
    Une maladie touche 1 % d'une population. Un test détecte 99 % des malades et se trompe dans 5 % des cas chez les non-malades (faux positifs). Une personne est testée positive. Quelle est la probabilité qu'elle soit vraiment malade ?
    1. 01
      Prendre des effectifs concrets
      Imaginez 10 000 personnes. C'est le conseil le plus utile de toute cette fiche : remplacez les pourcentages par des effectifs.
    2. 02
      Répartir la population
      Malades : 1 %×10 000=1001\ \% \times 10\,000 = 100. Non-malades : 9 9009\,900.
    3. 03
      Compter les positifs
      Vrais positifs : 99 %×100=9999\ \% \times 100 = 99. Faux positifs : 5 %×9 900=4955\ \% \times 9\,900 = 495. Total positifs : 99+495=59499 + 495 = 594.
    4. 04
      Conclure
      P(malade∣positif)=99594≈16,7 %P(\text{malade} \mid \text{positif}) = \dfrac{99}{594} \approx 16{,}7\ \%
    Réponse
    Solution : environ 16,7 %16{,}7\ \% seulement.

    Résultat contre-intuitif mais classique : un test « fiable à 99 % » ne garantit pas du tout que vous êtes malade si la maladie est rare. Avec un tableau d'effectifs, tout devient limpide.

    Diagrammes de Venn : voir les ensembles pour mieux compter

    Un diagramme de Venn représente les ensembles par des cercles à l'intérieur d'un rectangle (l'univers Ω\Omega). C'est l'outil le plus sûr pour les questions de type « groupe, langues, abonnements » : au lieu de jongler avec des formules, vous placez les effectifs dans les zones et vous lisez la réponse.

    ΩABA∩B
    Deux ensembles : la zone centrale A∩B est comptée dans A et dans B.
    ΩABCA∩BA∩B∩C
    Trois ensembles : commencez toujours par remplir le centre A∩B∩C, puis remontez vers l'extérieur.
    venn-2Application - Deux ensembles : les languesSimple
    Dans une classe de 30 élèves, 18 étudient l'anglais, 15 étudient l'espagnol et 6 étudient les deux langues. Combien d'élèves n'étudient ni l'anglais ni l'espagnol ?
    1. 01
      Dessiner et placer le centre
      Deux cercles A (anglais) et E (espagnol). On commence par l'intersection : 6 élèves dans A∩E.
    2. 02
      Remplir les zones restantes
      Anglais seul : 18−6=1218 - 6 = 12. Espagnol seul : 15−6=915 - 6 = 9.
    3. 03
      Additionner les zones
      12+6+9=2712 + 6 + 9 = 27 élèves étudient au moins une langue.
    4. 04
      Conclure avec l'univers
      30−27=330 - 27 = 3 élèves n'étudient aucune des deux langues.
    Réponse
    Solution : 33 élèves.

    Vérifiez le réflexe : 18 + 15 - 6 = 27, c'est exactement la formule de l'union. Le diagramme et la formule disent la même chose.

    venn-3Application - Trois ensembles : les matinées sportivesIntermédiaire
    Dans un groupe de 40 étudiants, 20 courent, 15 nagent, 12 font du vélo. 8 courent et nagent, 5 courent et font du vélo, 4 nagent et font du vélo, et 2 pratiquent les trois sports. Combien d'étudiants ne pratiquent aucun de ces trois sports ?
    1. 01
      Placer le centre
      Les trois sports à la fois : A∩B∩C=2A \cap B \cap C = 2.
    2. 02
      Remplir les intersections deux à deux
      Course et natation seulement : 8−2=68 - 2 = 6. Course et vélo seulement : 5−2=35 - 2 = 3. Natation et vélo seulement : 4−2=24 - 2 = 2.
    3. 03
      Remplir les zones extérieures
      Course seule : 20−6−3−2=920 - 6 - 3 - 2 = 9. Natation seule : 15−6−2−2=515 - 6 - 2 - 2 = 5. Vélo seul : 12−3−2−2=512 - 3 - 2 - 2 = 5.
    4. 04
      Additionner toutes les zones
      9+5+5+6+3+2+2=329 + 5 + 5 + 6 + 3 + 2 + 2 = 32 étudiants pratiquent au moins un sport.
    5. 05
      Conclure
      40−32=840 - 32 = 8 étudiants ne pratiquent aucun sport.
    Réponse
    Solution : 88 étudiants.

    Avec trois ensembles, ne tentez jamais le calcul de tête : dessinez, partez du centre, remontez vers l'extérieur, puis vérifiez que la somme des zones est cohérente.

    Hypothèses, cas limites et choix de la bonne formule

    Le choix entre liste (npn^p), arrangement (A(n,p)A(n,p)) et combinaison (C(n,p)C(n,p)) dépend de deux questions à te poser systématiquement.

    L'ordre compte-t-il ?
    Si échanger deux éléments choisis donne un résultat différent (ex : président / vice-président), l'ordre compte : liste ou arrangement.
    Peut-on répéter un même élément ?
    S'il y a remise (un même élément peut être choisi plusieurs fois), on utilise une liste n^p. Sans remise, on utilise un arrangement A(n,p) ou une combinaison C(n,p).
    Tableau de décision
    Ordre compte ?Répétition possible ?Formule
    OuiOuinpn^p (listes)
    OuiNonA(n,p)=n!(n−p)!A(n,p) = \dfrac{n!}{(n-p)!}
    NonNonC(n,p)=n!p!(n−p)!C(n,p) = \dfrac{n!}{p!(n-p)!}

    Probabilités : incompatibilité, indépendance et événement contraire

    Trois notions sont systématiquement confondues au TAGE MAGE. Voici comment les distinguer sans ambiguïté.

    Événements incompatibles
    A et B ne peuvent jamais se produire en même temps (A∩B=∅A \cap B = \emptyset). Alors P(A∪B)=P(A)+P(B)P(A \cup B) = P(A) + P(B), sans terme à soustraire.
    Événements indépendants
    La réalisation de A ne change rien à la probabilité de B. Alors P(A∩B)=P(A)×P(B)P(A \cap B) = P(A) \times P(B). Attention : indépendant n'est pas synonyme d'incompatible, c'est même souvent le contraire.
    Événement conditionnel
    P(A∣B)P(A|B) mesure la probabilité de A sachant que B est déjà réalisé. Elle recalcule l'univers en le restreignant à B.
    Événement contraire
    P(Aˉ)=1−P(A)P(\bar{A}) = 1 - P(A). Très utile dès que l'énoncé contient « au moins un(e) ».

    Exercices gradués supplémentaires

    Contraire1Exercice 6 - Probabilité de « au moins un » (événement contraire)Intermédiaire
    On lance 3 fois un dé équilibré à 6 faces. Quelle est la probabilité d'obtenir au moins un 6 ?
    1. 01
      Passer au contraire
      L'événement contraire de « au moins un 6 » est « aucun 6 sur les 3 lancers ».
    2. 02
      Calculer la probabilité contraire
      P(pas de 6 aˋ un lancer)=56P(\text{pas de 6 à un lancer}) = \dfrac{5}{6}. Les lancers sont indépendants, donc P(aucun 6)=(56)3=125216P(\text{aucun 6}) = \left(\dfrac{5}{6}\right)^3 = \dfrac{125}{216}.
    3. 03
      Revenir à l'événement demandé
      P(au moins un 6)=1−125216=91216P(\text{au moins un 6}) = 1 - \dfrac{125}{216} = \dfrac{91}{216}
    Réponse
    91216\dfrac{91}{216}, soit environ 42 %.

    Réflexe : dès que tu vois « au moins un », pense événement contraire « aucun ».

    Indep1Exercice 7 - Indépendance vs incompatibilitéIntermédiaire
    On tire une carte dans un jeu de 32 cartes. A : « la carte est un cœur ». B : « la carte est un roi ». A et B sont-ils indépendants ?
    1. 01
      Calculer P(A) et P(B)
      P(A)=832=14P(A) = \dfrac{8}{32} = \dfrac{1}{4} (8 cœurs). P(B)=432=18P(B) = \dfrac{4}{32} = \dfrac{1}{8} (4 rois).
    2. 02
      Calculer P(A ∩ B)
      Il n'y a qu'un seul roi de cœur : P(A∩B)=132P(A \cap B) = \dfrac{1}{32}.
    3. 03
      Comparer
      P(A)×P(B)=14×18=132=P(A∩B)P(A) \times P(B) = \dfrac{1}{4} \times \dfrac{1}{8} = \dfrac{1}{32} = P(A \cap B) : l'égalité est vérifiée.
    Réponse
    A et B sont indépendants, car P(A∩B)=P(A)×P(B)P(A \cap B) = P(A) \times P(B).

    A et B ne sont pas incompatibles (le roi de cœur existe), mais ils sont bien indépendants : ce sont deux notions distinctes.

    Combi1Exercice 8 - Combinaison avec condition (comité mixte)Avancé
    Un groupe est composé de 6 hommes et 4 femmes. On forme un comité de 3 personnes. Combien de comités possibles contiennent exactement 2 femmes et 1 homme ?
    1. 01
      Choisir les femmes
      Choisir 2 femmes parmi 4 : C(4,2)=6C(4,2) = 6.
    2. 02
      Choisir l'homme
      Choisir 1 homme parmi 6 : C(6,1)=6C(6,1) = 6.
    3. 03
      Combiner les choix
      Chaque choix de femmes se combine avec chaque choix d'homme : 6×6=366 \times 6 = 36.
    Réponse
    36 comités possibles.

    Réflexe : dès qu'un tirage combine plusieurs catégories, multiplie les combinaisons obtenues séparément pour chaque catégorie.

    Cond2Exercice 9 - Probabilité conditionnelle avec un arbre (tirage sans remise)Avancé
    Une urne contient 4 boules blanches et 6 boules noires. On tire deux boules sans remise. Sachant que la première boule tirée est blanche, quelle est la probabilité que la seconde soit également blanche ?
    1. 01
      Identifier la conditionnelle demandée
      On cherche P(2e blanche∣1re blanche)P(\text{2e blanche} \mid \text{1re blanche}).
    2. 02
      Mettre à jour l'urne
      Après avoir tiré une boule blanche, il reste 3 blanches et 6 noires, soit 9 boules.
    3. 03
      Calculer
      P(2e blanche∣1re blanche)=39=13P(\text{2e blanche} \mid \text{1re blanche}) = \dfrac{3}{9} = \dfrac{1}{3}
    Réponse
    13\dfrac{1}{3}

    Sans remise, chaque tirage modifie la composition de l'urne : recalcule toujours les effectifs avant de conclure.

    Raccourcis et checklist de réflexes

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    Questions de révision style TAGE MAGE

    Question type
    Événement contraireIntermédiaire
    On tire 2 cartes sans remise dans un jeu de 32 cartes, dont 4 as. Quelle est la probabilité d'obtenir au moins un as ?
    Clique sur une réponse ou affiche la solution.
    Question type
    IndépendanceIntermédiaire
    On lance une pièce équilibrée puis un dé à 6 faces. Quelle est la probabilité d'obtenir « pile » ET un multiple de 3 ?
    Clique sur une réponse ou affiche la solution.
    Question type
    ArrangementFacile
    Combien de mots de passe de 4 lettres distinctes peut-on former à partir des 26 lettres de l'alphabet (sans répétition, l'ordre comptant) ?
    Clique sur une réponse ou affiche la solution.
    Question type
    CombinaisonFacile
    Combien de comités de 3 personnes peut-on former à partir d'un groupe de 8 personnes, sans distinction de rôle ?
    Clique sur une réponse ou affiche la solution.
    Question type
    Probabilité conditionnelleAvancé
    Dans une entreprise, 55 % des salariés sont des femmes. Parmi les femmes, 20 % sont cadres ; parmi les hommes, 30 % sont cadres. Un salarié cadre est choisi au hasard. Quelle est la probabilité que ce soit une femme ?
    Clique sur une réponse ou affiche la solution.

    FAQ - Dénombrement et probabilités

    Exercices d'entraînement - style TAGE MAGE

    Essaie de résoudre chaque question en moins de 2 minutes.

    Ensembles & dénombrement
    niveau 1/3

    Parmi 30 acteurs, 20 ont déjà tourné pour Spielberg, 16 pour Cameron et 9 pour les deux réalisateurs. Combien d'acteurs n'ont tourné avec aucun de ces deux réalisateurs ?

    Arrangements
    niveau 1/3

    Je possède 8 DVD tous différents. Combien de façons différentes ai-je de les empiler sur une étagère ?

    Probabilité sans remise
    niveau 2/3

    Une urne contient 5 boules rouges et 3 boules bleues. On tire deux boules sans remise. Quelle est la probabilité d'obtenir deux boules rouges ?

    Probabilité avec remise
    niveau 2/3

    Une urne contient 2 boules rouges et 3 boules vertes. On tire une boule, on note sa couleur, puis on la remet dans l'urne avant de tirer une seconde boule. Quelle est la probabilité d'obtenir exactement une boule rouge sur les deux tirages ?

    Probabilités et ensembles
    niveau 2/3

    Dans une population, 60 % des personnes parlent anglais, 50 % parlent espagnol et 30 % parlent les deux langues. Quelle est la probabilité qu'une personne ne parle aucune de ces deux langues ?

    À retenir absolument pour le TAGE MAGE

    Factorielle
    pour ranger nn objets différents dans un ordre : n!n!
    Listes
    pour tirages avec remise (ordre compte) : npn^p
    Arrangements
    pour tirages sans remise (ordre compte) : A(n,p)A(n,p)
    Combinaisons
    pour tirages simultanés (ordre ne compte pas) : C(n,p)C(n,p)
    Équiprobabilité
    P(A)=cas favorablescas possiblesP(A) = \dfrac{\text{cas favorables}}{\text{cas possibles}}
    Formule de l'union
    P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(A∩B)P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)
    Probabilité conditionnelle
    et arbres pour les problèmes complexes