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Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibles

Posté par
athrun
05-03-10 à 21:32

Bonsoir,

un petit exercice sur le dénombrement qui me laisse sans voix ..

Citation :
On dispose de quatre couleurs : vert, jaune, rouge et bleu pour colorier les cinq cases du motif ci-dessous :

Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibles

Questions :

1) Combien de coloriages différents sont possibles ?
2) Combien de coloriages avec exactement une case en bleu sont possibles ?
3) Combien de coloriages avec au moins une case en bleu sont possibles ?


1) On cherche le nombre de listes à répétitions de 5 éléments avec 4 couleurs possibles ...

Posté par
jonjon71
re : Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibl 05-03-10 à 21:38

Bonsoir

Citation :
1) On cherche le nombre de listes à répétitions de 5 éléments avec 4 couleurs possibles ...


--> Oui ! Donc quel est ce nombre ?

Indication : Le nombre de p-listes d'éléments à n éléments est np.

Posté par
jonjon71
re : Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibl 05-03-10 à 21:39

L'indication est : Le nombre de p-listes dans un ensemble à n éléments est np.

Posté par
athrun
re : Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibl 05-03-10 à 22:08

Bonsoir jonjon71, merci pour votre réponse :

je sais bien mais je sais pas qui est n et qui est p ...

Posté par
athrun
re : Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibl 06-03-10 à 10:09

Bonjour,

Si j'ai bien compris, une p-liste est une liste contenant p éléments.
Ici en l'occurence on a des listes de 5 éléments (5 cases).
Mais l'ensemble lui, qui est l'ensemble des couleurs comprend 4 éléments : rouge, vert, bleu et jaune.

Et comme le nombre de p-listes d'un ensemble à n éléments est  \rm{n^p},

1)   \rm{\fbox{le nombre de coloriages differents est 4^5.}}


2) Je raisonne commme ça :

une case est bleue.
Il reste 4 cases et 3 couleurs.
le nombre de listes de 4 cases et 3 couleurs est \rm{3^4}.
\rm{\fbox{Le nombre de coloriages differents avec exactement une case en bleu 3^4\times5}} car l'unique case bleue peut-être à la case 1, 2, 3, 4, ou 5.


3) Là par contre il semblerait que j'ai tout faux :

Je set une case bleue, elle peut prendre 5 places comme précédemment.
Il reste alors 4 cases et 4 couleurs, le nombre de listes de 4 cases et 4 couleurs est \rm{4^4}.
Comme avant donc je dirais que le nombre de coloriages différents avec au moins une case bleue est \rm{5\times4^4} sauf que c'est impossible puisque supérieur à \rm{4^5}.


Voilà pour mes tentatives

Posté par
athrun
re : Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibl 06-03-10 à 10:55

ouais y a des recoupements avec ma question 3) d'où l'excédent ...

Posté par
athrun
re : Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibl 06-03-10 à 11:02

Ah ! Eurêka !

il fallait réfléchir autrement, en fait au moins une case bleue signifie "jamais des couleurs autres que bleu"

les cas où il n'y a pas de bleu sont les listes de 5 cases avec 3 couleurs, ce nombre de listes est \rm{3^5}, d'où :

3)   \rm{\fbox{le nombre de coloriages differents avec au moins une case bleue est 4^5-3^5=781.}}

Posté par
leopol
re : Dénombrement : 4 couleurs 5 cases nombre coloriages possibl 17-02-15 à 19:20

1) Combien de coloriages différents sont possibles ?
2) Combien de coloriages avec exactement une case bleue sont possibles ?
3) Combien de coloriages avec au moins une case bleue sont possibles ?

1) Il y a à chaque fois 4 possibilités et l'on répète ça 5 fois donc d'après le cours il y a 4^5 possibilités.
\boxed{\text{1024 possibilités}}
2) Je choisis 1 case à colorier en bleu parmi 5 et il y a C^1_5=5 combinaisons. Une fois que c'est fait, il me reste 3 choix de couleur pour 4 cases, ça fait 3^4. Il y a donc C^1_5\times3^4 grilles avec un unique bleu.
\boxed{\text{405 possibilités}}
3) Retournons la question : Combien de coloriages ont aucun bleu ? Il faut donc choisir 5 fois parmi 3 couleurs et non plus 4, il y a 3^5 coloriages sans bleu. Mais nous on veut savoir combien on au moins un bleu, il y a 1024 grilles différentes et ces grilles ont de 0 à 5 bleus, 3^5 ont aucun bleu donc on fait simplement 1024-3^5.
\boxed{\text{781 possibilités}}



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