Posté par
Nicolas_75 Nicolas_75
Youpi, merci d'avoir pris le temps de me répondre.

Cela va t'étonner, mais je suis d'accord avec toi sur beaucoup de points.
Sauf avec celui-là :
"P(B) est la probabilité que le 1er enfant que je rencontre est un garçon. cette probabilité est évidemment 1/2 car si je prend un enfant au hasard il y a bien 1 chance sur 2 qu'il soit un garçon." Voir ci-dessous pourquoi.
La nuit portant conseil, je livre ici une
vision de synthèse, aboutissant
aux résultats 1/3, 1/2 et même [1/3;1] (explications plus bas).
Précision : ceci n'est que mon avis. J'entends juste l'exposer, sans chercher évidemment à l'imposer à quiconque.
A. Enoncé de départ
Je recopie l'énoncé de début de fil :
Un homme rend visite à une famille ayant deux enfants. L'un des deux enfants, un garçon, ouvre la porte. Quelle est alors la probabilité que les deux enfants soient des garçons ?
Cet énoncé est très clair en français, et non ambigu.
B. La "traduction" en langage mathématique aboutit d'abord à une impasse
Naturellement...
- On choisit comme univers l'ensemble des paires possibles (premier enfant, second enfant) :
, (F,F), (F,G), (G,G)\})
. Chaque éventualité est équiprobable.
- On définit les deux événements (je reprends les notations de Youpi) :
A : "les deux enfants sont des garçons"
B : "l'enfant qui ouvre la porte est un garçon"
Et on s'intéresse à
)
Dans les calculs qui suivent, apparaît ensuite
)
ou
)
, etc...
Le problème me semble précisément ici. Avec l'univers défini ci-dessus,
B n'est pas un événement. En effet, B devrait être une partie de

et donc rassembler 0, 1, 2, 3 ou 4 éventualités élémentaires. Mais il est impossible de dire lesquelles !
Pour s'en sortir, il y a au moins deux méthodes, qui, toutes les deux,
modifient l'énoncé ou rajoutent des hypothèses supplémentaires :
(1) reformuler B en B' : "la famille comporte au moins 1 garçon". Dans ce cas, on trouve 1/3
(2) changer l'univers en probabilisant le sexe de l'enfant qui ouvre la porte,
de manière à faire de B un événement. Ce n'est pas plus juste que (1) puisqu'on rajoute des hypothèses supplémentaires. On aboutit alors à 1/2, ... selon la modélisation utilisée.
Essayons de voir ce que cela donne...
C. Approche 1 : on reformule B en B' : "la famille comporte au moins 1 garçon"
C'est un calcul élémentaire :
=\frac{\mathb{P}(A\cap B')}{\mathb{P}(B')}=\frac{1/4}{3/4}=\frac{1}{3})
On trouve donc le résultat

, sachant, je le répète, qu'on a modifié l'énoncé.
D. Approche 2 : on probabilise le sexe de l'enfant qui ouvre la porte en fonction de son rang de la famille
On introduit une hypothèse supplémentaire.
Soit

la probabilité que ce soit l'aîné qui ouvre (il est plus responsable

).
Soit

la probabilité que ce soit le cadet qui ouvre (il est plus intrépide

).
L'univers est constitué des triplets (premier enfant, second enfant, rang de celui qui ouvre A ou C). Il y a 8 éventualités possibles :
G G A : p/4 et c'est un G qui ouvre
G G C : q/4 et c'est un G qui ouvre
G F A : p/4 et c'est un G qui ouvre
G F C : q/4 et c'est un F qui ouvre
F G A : p/4 et c'est un F qui ouvre
F G C : q/4 et c'est un G qui ouvre
F F A : p/4 et c'est un F qui ouvre
F F C : q/4 et c'est un F qui ouvre
Avec cette modélisation, il y a évidemment autant de chances que cela soit un garçon ou une fille qui ouvre la porte et :
Et on arrive à ce résultat suivant, un peu surprenant.
Si on rajoute l'hypothèse que le sexe de l'enfant qui ouvre la porte peut être probabilisé en fonction de son rang dans la famille,
quelle que soit la probabilité que l'on choisit pour l'ouverture de la porte par l'aîné ou le cadet, on aboutit à

.
Il a donc suffi d'introduire une hypothèse supplémentaire ("je peux probabiliser le sexe de l'enfant qui ouvre la porte en fonction de son rang dans la famille") pour modifier l'univers et le résultat.
E. Approche 3 : on probabilise le sexe de l'enfant qui ouvre la porte en fonction de son sexe
On introduit une hypothèse supplémentaire.
Soit

la probabilité que, lorsque la famille comporte 1 garçon et 1 fille, cela soit le garçon qui ouvre.
Soit

la probabilité que, lorsque la famille comporte 1 garçon et 1 fille, cela soit la fille qui ouvre.
L'univers est constitué des triplets (premier enfant, second enfant, sexe de l'enfant qui ouvre). Il y a 6 éventualités possibles :
G G G : 1/4
G F G : p/4
G F F : q/4
F G G : p/4
F G F : q/4
F F F : 1/4
=\frac{\mathb{P}(A\cap B)}{\mathb{P}(B)}=\frac{\frac{1}{4}}{\frac{1+2p}{4}}=\frac{1}{1+2p})
(Si

, c'est-à-dire si c'est la fille qui va toujours ouvrir, et si un garçon ouvre la porte, on en déduit que la famille a 2 garçons (sinon la fille aurait ouvert), d'où la probabilité

)
Donc, si on rajoute l'hypothèse que le sexe de l'enfant qui ouvre la porte peut être probabilisé en fonction de sexe, on aboutit à un résultat qui dépend évidemment de la probabilité que l'on donne au fait que cela soit le garçon qui aille ouvrir la porte quand la famille a un garçon et une fille. Il est

A nouveau, il a donc suffi d'introduire une hypothèse supplémentaire pour modifier l'univers et le résultat.
Désolé d'avoir été un peu long. C'était dans le but d'être le plus clair possible.
Nicolas