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Proba, jeux TV

Posté par
wib89
03-09-07 à 18:58

Bonjour à tous, j'ai un petit problème simple à comprendre mais difficile à resoudre ! En fait j'ai surtout un problème de compréhension sur les questions... bref je vous envoie le tout, et si vous pouviez m'éclairer je vous en serais reconnaissante ! Merci beaucoup d'avance !

Un candidat participe à un jeu télévisé où on lui pose cinq questions. Pour chacune des questions, trois réponses sont proposées, une seule bien sûr étant correcte. Le candidat est gagnant s'il a fourni au moins quatre réponses exactes. Si le candidat ne connait pas la réponse, il répond au hazard; sinon il fournit la bonne réponse avec une probabilité égale à 1.
Soit p la probalité qu'il connaisse la réponse pour chacune des questions.
1°Déterminer la probabilité r que le candidat réponde à une question particulière.
2°Exprimer en fonction de r la probabilité qu'il soit gagnant.
3°Sachant que le candidat a gagné, calculer en fonction de p la probabilité qu'il ait répondu exactement à toutes les questions.
4°Au début du jeu, on présente au candidat trois enveloppes contenant le questionnaire qui lui sera remis et il en choisit une au hazard. Sachant qu'il connait quatre réponses dans l'enveloppe E1 et deux dans les enveloppes E2 et E3, calculer sa probabilité g de gain.

Pour la première question, j'ai compris que r était la probabilité que le candidat réponde juste à une question... Est-ce bien ça ? Si oui j'ai trouvé que r = p + 1/3 (1-p) = 1/3 + 2/3 p
Pour la deuxième question, c'est un peu plus compliqué, je ne trouve pas vraiment ce qu'il faut faire...

Merci encore pour votre aide.

Wib

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 19:11

Bonjour,

Nous sommes d'accord pour la première question

Pour la deuxième question : être gagnant signifie avoir soit 4 soit 5 réponses bonnes sur les 5 questions posées.
Et tu connais par le résultat de la première question la probabilité d'avoir bon à une question.

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 19:21

Ok ouf pour la première !

Et pour la deuxième, trouve-t-on bien = 6 r ?
Merci !

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 19:39

Excuse-moi, j'ai de gros problèmes de connexion...

Je ne trouve pas cela. Comment as-tu fait ?

Pour ma part j'ai calculé la probabilité qu'il réponde correctement aux 5 questions
et j'ai ajouté
la probabilité pour qu'il réponde exactement à 4 questions (en se trompant une fois et une seule)

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 19:48

Pas de problème pour ta conexion, c'est moi qui te remercie de ton aide !
Oui t'as raison c'est pas logique ce que j'ai fait.
J'ai raisonné comme toi.
R c'est la proba qu'il réponde juste à une question. Donc pour 5 bonnes réponses, il lui faut 5r. Et pour qu'il gagne avec 4questions, il lui faut 4r.
Donc 5r + 4r = 9r ?
Je vois pas trop comment on peut faire le raisonnement autrement...

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 20:00

Une grande règle du calcul des probabilités :

ET EN PLUS... ET EN PLUS... ET EN PLUS... se traduit par des multiplications ... x ... x ... x ...

alors que
OU BIEN... OU BIEN... OU BIEN... se traduit par des additions ... + ... + ... + ...

Ici :
Pour avoir les 5 réponses bonnes, il faut
bon à la 1ère ET EN PLUS bon à la deuxième ET EN PLUS bon à la 3ème... ET EN PLUS bon à la cinquième
donc la probabilité correspondante est r.r.r.r.r = r5

Comment peut-il avoir 4 (et exactement 4) réponses bonnes ?
As-tu étudié la loi binomiale ?

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 20:13

Oui c'est vrai... (j'ai vraiment du mal en proba, snif...)
Alors pour la loi binomiale, je me rappelle... relativement à vrai dire !
Pour avoir 4 réponses justes, ce serait pas quelque chose comme :
(45)r4 x (1-r)

Merci ! (et si c'est pas du tout ça, faut pas se moquer ! )

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 20:21

D'une part, je ne me moque jamais, d'autre part... c'est ça !

Plusieurs manières de raisonner :
Une est fausse, probabilité (1-r)
Les quatre autres sont toutes bonnes, probabilité r4
donc probabilité une fausse (la première) ET EN PLUS 4 suivantes bonnes : (1-r).r4
Mais, c'est OU BIEN la première qui est fausse OU BIEN la seconde... OU BIEN la cinquième
donc probabilité que l'une quelconque soit fausse
(1-r).r4 + (1-r).r4 + ... + ... + (1-r).r4 = 5.(1-r).r4

Et ce 5 c'est le nombre de manières de choisir une fausse parmi 5 c'est-à-dire 5 \choose 4

Donc la probabilité de 4 bonnes (ni plus ni moins) s'écrit {5 \choose 4} . r^4.(1-r)

Et maintenant, quelle est la probabilité qu'il soit gagnant ?

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 20:28

La somme des deux ! Donc = r5 + (45).r4.(1-r) = 5r4 - 4r5
C'est bien ça ?
Bon il reste plus qu'à passer à la suite...

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 20:35

Bon pour la question suivante, serait-ce = r5
(si oui après il suffit de mettre en fonction de p grace à la première question...)

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 20:36



Oui, la somme des deux puisque pour gagner il lui faut OU BIEN répondre aux 5 OU BIEN répondre à 4 de manière juste.

Pour la question suivante : on sait qu'il a gagné ("sachant que"...) ; il avait deux manières d'y parvenir (c'est la deuxième question que tu viens de faire) ; probabilité conditionnelle...

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 20:42

Ok.
Donc il faut calculer = r5 sachant ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 20:53

Oui... ton écriture est presque la réponse !

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 21:00

D'accord... il reste plus qu'à le mettre sous forme de calcul...
Et à vrai dire je tombe sur des choses assez incohérentes... je n'arrive pas à traduire le "sachant que" ici...

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 21:09

A : l'événement "il a gagné"
B : l'événement "il a 5 réponses bonnes"

P(BA) = P(B) puisque si B est réalisé alors A est aussi réalisé
et P(B) = r5
P(A) = r5 + 5.r4.(1-r)

P_A(B) = \frac{P(B \cap A)}{P(A)}

Le tout en fonction non pas de r mais de p

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 21:38

D'accord !
C'est incroyable comme c'est simple expliqué comme ça... oui c'est vrai, et c'est plutôt simple en plus.
Merci beaucoup pour cette clarification ! Le reste n'est que calcul en effet...

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 21:41

Je ne suis pas sûr de pouvoir t'accompagner encore longtemps ce soir. Je serai là demain matin et lirai ce que tu auras posté.
Pour la dernière question, sans explications, je te donne mon résultat qui est, sauf erreur :
la probabilité de gain est environ 0,513 ou 51,3 %

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 21:47

d'accord, je m'y met de suite.
J'ai trouvé que = (1+2p)/(11-8p)
J'espère que c'est bien ça.
En tous cas merci beaucoup d'avoir pris le temps de m'expliquer.

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 21:50



\alpha\ =\ \frac{1+2p}{11-8p}

Petite vérification (elle ne prouve pas tout, mais elle rassure un peu quand même... )
si p = 1 (il sait répondre à chaque question) alors = 3 / 3 = 1 ou 100 %

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 21:59

Je trouve 0,481...
Car g1 (pour E1) = 1 et g2 = g3 = 2/9
C'est pas ça ?

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 22:03

J'ai réutilisé la loi binomiale pour E2 et E3, et ensuite j'ai calculé g = (g1+g2+g3)/3
Où est l'erreur...?

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 22:08

Je ne crois pas...
Sa probabilité de gain s'il tire l'enveloppe E1 n'est quand même pas une certitude.
Avec l'enveloppe E1 :
p = 4 / 5 = 0,8
r = (1/3) + (2/3).p = 0,866 66..
1 = r4.(5-4.r) = 0,865 057 ...

De même 2 et 3 ne sont pas égaux à 2 / 9

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 22:12

Mais pour E1, il connait 4 réponses sur 5, ce qui veut dire qu'il va répondre juste (c'est précisé dans l'énoncer non ?), et c'est suffisant pour gagner le jeu. Donc g1 = 1... je me trompe ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 22:25

Bien vu ... tu as tout à fait raison !
Et... mon résultat annoncé à 21 h 41 est donc faux.

Comment calcules-tu 2 et 3 ?

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 22:30

J'utilise la loi binomiale...
2 = 3 = (23).(1/3)2.(1-1/3)

En fait, on sait que deux réponses sont obligatoirement justes. Pour les trois autres, il va répondre au hasard, donc il a à chaque fois une chance sur trois de trouver la bonne réponse. Il lui en faut au moins deux des trois pour gagner le jeu. Voilà...

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 03-09-07 à 22:39

Cette fois-ci c'est moi qui ne suis pas d'accord ...
Tu as calculé la probabilité pour qu'il ait dans les trois réponses inconnues 2 et exactement 2 (ou "ni plus ni moins 2") réponses justes en répondant au hasard.
Or tu as bien écrit :

Citation :
Il lui en faut au moins deux des trois pour gagner le jeu

Donc... OU BIEN deux OU BIEN trois !
La probabilité pour qu'il ait les trois réponses bonnes est (1/3)3 = 1/27
La probabilité pour qu'il ait exactement 2 réponses bonnes est bien celle que tu as calculée soit 2/9
donc la probabilité de gain quand il connaît deux réponses et répond au hasard aux trois autres est
2=3=(1/27) + (2/9) = 7/27

Probabilité cherchée : environ 50,6 %

Es-tu d'accord ?

Posté par
wib89
re : 03-09-07 à 22:49

Ah oui c'est vrai ! J'y ai pensé en plus ! Oui oui je suis tout à fait d'accord, et je trouve la même chose exactement !
Ouf on en vient à bout !
Encore merci d'être resté aussi tard et surtout de toute cette patience (il en faut )
Bonne nuit et à bientôt !

Posté par
Coll Moderateur
re : Proba, jeux TV 04-09-07 à 08:01

Je ne suis pas sûr que les erreurs des uns puissent servir aux autres. Malgré tout je te dis comment je me suis trompé.
J'ai lu la quatrième question dans la continuité des trois premières. Et j'ai interprété, à tort, "il connaît quatre réponses" comme conduisant à une probabilité p = 4/5. Dans cet élan j'ai aussi utilisé pour la quatrième question une notation (i) qui était adaptée pour la deuxième question.
L'énoncé aurait été moins "piégeant" si au lieu de numéroter 1) 2) 3) et 4) il y avait eu quelque chose comme 1ère partie 1) 2) et 3) puis 2ème partie et un avertissement : "les deux parties sont indépendantes" ; mais j'en demande beaucoup...

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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