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Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les boul

Posté par
Emphyy
28-09-16 à 22:49

Bonjour,

Je ne suis pas sûr de mon raisonnement pour le problème suivant:
On effectue r lancés de boules numéros de 1 à r dans n urnes. Quel est la probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les boules.

Alors il faut qu'à chaque lancé la boule arrive soit dans l'urne 1 soit dans l'urne 2 (réunion)
La probabilité qu'elle arrive dans l'urne 1 est de : \frac{1}{n}
Comme elle arrive soit dans l'une soit dans l'autre, et qu'il y a équiprobabilité (selon l'énoncé) on fait une réunion (disjointe) donc on aurait:
(\frac{2}{n})^r
Mais j'ai l'impression que mon raisonnement est trop simple... un avis?

Posté par
cocolaricotte
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 28-09-16 à 23:48

Bonjour

Tu as lu ce que tu nous a envoyé ?

On effectue r lancés de boules numéros de 1 à r dans n urnes. Quel est la probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les boules.

Comment veux-tu qu'on y comprenne qui que ce soit !

C'est tout simplement incompréhensible en français !  

Posté par
jsvdb
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 00:16

Bonsoir Emphyy.

Tu peux modéliser ton problème de la façon suivante.
Le n-uplet (u_1, u_2, u_3, ...., u_n) représente chacune de tes urnes dans lesquelles il y a u_i boules.
Donc, tu cherches tous les n-uplets de cette forme avec u_1 + u_2 = r et donc u_3 = u_4 = ... = u_n = 0.
Il y a donc r+1 possibilités d'avoir un tel cas de figure puisque u_1 + u_2 = r équivaut à u_2 = r - u_1 et que u_1 peut prendre les valeurs de 0 à r, soit r + 1 valeurs.

Maintenant, combien y'a-t-il de tirages possibles ? Il faut raisonner en regardant le nombre d'urne en récurrence.

Commençons par une urne.
C'est pas dur, cela fait un tirage possible : tout les oeufs dans le même panier.
La probabilité cherchée est donc 1 de façon triviale.

Puis deux urnes.
Quand l'urne 1 contient b boules, l'urne deux contient r - b boules. Et b peut varier de 0 à r. Donc il y a r + 1 tirages possibles.
Tous les tirages étant satisfaisant, la probabilité cherchée est donc (r+1)/(r+1) = 1

Puis 3 urnes.
On raisonne sur le remplissage de l'urne N°1 :
- Si elle contient r boules : les autres en ont 0. (0+1) = 1 tirage possible.
- Si elle contient r - 1 boules, les autres, c'est-à-dire 2, se partagent 1 boules : (1+1)=2 tirages possibles
- Si elle contient r - 2 boules, les autres, c'est-à-dire 2, se partagent 2 boules : (2+1)=3 tirages possibles
- Si elle contient r - b boules, les autres, c'est-à-dire 2, se partagent b boules : (b+1)  tirages possibles pour b allant de 0 à r.
Donc, nombre de tirages possibles : 1 + 2 + 3 + ... + (r+1) = (r+1).(r+2)/2.
La probabilité cherchée est donc \dfrac{2(r+1)}{(r+1)(r+2)}=\red \dfrac{2}{r+2}

Puis 4 urnes.
On raisonne sur le remplissage de l'urne N°1 :
- Si elle contient r boules : les autres en ont 0. (0+1).(0+2)/2 = 1 tirage possible
- Si elle contient r - 1 boules, les autres, c'est-à-dire 3, se partagent 1 boules : (1+1).(1+2)/2 = 3 tirages possibles
- Si elle contient r - 2 boules, les autres, c'est-à-dire 3, se partagent 2 boules : (2+1).(2+2)/2 = 6 tirages possibles
- Si elle contient r - b boules, les autres, c'est-à-dire 3, se partagent b boules : (b+1).(b+2)/2 tirages possibles pour b allant de 0 à r.
Donc, nombre de tirages possibles : \dfrac{1}{2}\sum_{k=0}^{r}{(k+1).(k+2)} = \dfrac{1}{2}\sum_{k=0}^{r}{(k^2+3k+2)}= \dfrac{1}{2}(\dfrac{r(r+1)(2r+1)}{6}+\dfrac{3r(r+1)}{2}+2(r+1))=  \dfrac{1}{6}(r^3+6r^2+11r+6)
La probabilité cherchée est donc \dfrac {6}{r^2+5r+6}= \red \dfrac {6}{(r+2)(r+3)}

Je te laisse généraliser.

Posté par
cocolaricotte
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 00:21

Il y en a qui ont des pouvoirs de divination !

Posté par
cocolaricotte
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 00:23

Il y a quoi dans chaque urne ?

C'est écrit où  ?

Posté par
flight
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 00:49

salut

de ce que je comprend , on a n urnes qui sont vides au depart et r boules numerotées de 1 à r ,  en lançant toutes les boules,  on demande la proba que seules U1 et U2 soient remplies.

le nombre de possibilités totales  est card= n^r
U1     U2
1         r-1  --> C(r,1) facons
2         r-2 --> C(r,2) facons
3         r-3 --> C(r,3) facons
....
r-1         1   --> C(r,r-1) facons

au total  C5r,1)+C(r,2)+...+C(r,r-1) = C(r,j) j compris entre 1 et r-1
cas favorables.
cette somme vaut  2^n -2    et donc P = (2^n - 2)/n^r

sauf si c'est pas ce qu'on demande ....

Posté par
jsvdb
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 00:54

flight @ 29-09-2016 à 00:49

le nombre de possibilités totales  est card= n^r


Prenons n =2 urnes et r = 2 boules : les résultats sont (2, 0) (1, 1) et (0,2). 3 possibilités.
2² = 4.

Posté par
verdurin
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 10:52

Bonjour,
je ne suis pas d'accord avec la modélisation de jsvdb.

On a r boules {B1... Br} (l'énoncé précise que les boules sont numérotées) et n urnes {U1... Un} (les urnes sont aussi numérotées car on parle de l'urne 1 et de l'urne 2).
Et, à mon avis, on précise que les boules sont numérotées pour essayer d'écarter l'interprétation de jsvb.

Le placement des boules est donc une application d'un ensemble à r éléments dans un ensemble à n éléments : il y en a nr.
L'énoncé n'est pas vraiment clair, mais on peut légitimement supposer que l'on choisis une application au hasard, avec équiprobabilité.

PS
Pour n=2 et r=2, je trouve bien 4 possibilités
(B1B2 ; ) ; (B1 ; B2) ; (B2 ; B1) ; ( ; B1B2)

Posté par
flight
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 11:00

salut à tous

si on prend b1 et b2  et deux urnes u1 et u2

dans U1 : b1b2    dans U2 : rien
dans U1 : rien    dans U2 : b1b2
dans U1 : b1    dans U2 : b2
dans U1 : b2    dans U2 : b1

dans cet exemple je vois 4 possibilités et non pas 3 @jsvdb

Posté par
jsvdb
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 12:50

verdurin @ 29-09-2016 à 10:52

Et, à mon avis, on précise que les boules sont numérotées pour essayer d'écarter l'interprétation de jsvb.

Rhaaaa, ils avaient prévu que je passerai par là. Ils ont des dons de divination. Cocolaricotte avait raison.

Messieurs bonjour.
Je suis effectivement parti sans tenir compte de la numérotation ni des boules ni des urnes.
Donc effectivement, dans mon interprétation, il y a bien trois cas pour 2 urnes et deux boules.
Donc, dans mon interprétation, il n'y a pas équiprobabilité des cas.
Si on en tient compte, ok pour nr.
Et le résultat final semble donc bien celui annoncé par emphyy. Verdurin quel est ton avis ?

Juste pour rire : on peut aussi considérer les tirages n'ayant pas fait mouche. L'énoncé ne le précise pas.

Posté par
verdurin
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 13:04

Salut jsvdb.
Je trouve le même résultat qu'Emphyy.

Ceci étant dit l'énoncé dont nous disposons n'est pas un modèle de clarté.

Citation :
Juste pour rire : on peut aussi considérer les tirages n'ayant pas fait mouche. L'énoncé ne le précise pas.

Posté par
flight
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 15:06

.. un correction sur mon resultat  qui serait plutot  

P = (2^r - 2 )/n^r    la somme C(r,j) pour j compris entre 1 et r-1  donne

pourtant 2^r - 2 , je ne comprend comment vous obtenez  seulement  (2/n)^r   car cela

voudra dire qu'entre U1 et U2 il y en a forcement une de vide .....

Posté par
veleda
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 16:26

bonjour,
j'ai déjà répondu mais je ne vois pas mon message

on peut aussi  comprendre que l'on veut réaliser une surjection de l'ensemble des r boules sur {U1,U2}  et il y en a 2r-2
c'est  aussi ce flight a compris il me semble

Posté par
verdurin
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 29-09-16 à 18:10

Citation :
Quel est la probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les boules.

On ne précise pas que l'urne 1 doit être non vide.
Si toutes les boules sont dans l'urne 2, l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les boules.

Mais c'est le problème des énoncés mal transcrits, et parfois des énoncés bien transcrits : on ne sait pas exactement ce qui est demandé.

Posté par
jsvdb
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 30-09-16 à 10:26

C'est ce que j'ai compris : pour moi, les deux premières urnes doivent tout contenir n'exclut pas que l'une des deux soit vide quand l'autre a toutes les boules.
C'est un peu les boules ces énoncés.

Posté par
flight
re : Probabilité que l'urne 1 et l'urne 2 contiennent toutes les 30-09-16 à 12:33

Citation :
les deux premières urnes doivent tout contenir n'exclut pas que l'une des deux soit vide quand l'autre a toutes les boules.

non !... ca veut dire que l'une d'elle contient au moins une boule dans tout les cas



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