Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Prepa (autre)
Partager :

Dénombrement et probas

Posté par
Luxio
23-10-22 à 14:05

Bonjour, j'ai le sujet suivant à traiter :
"soit n urnes, chacune contenant x boules blanches et y boules noires. On tire une boule de la première urne et on la met dans la deuxième urne, puis on tire une boule de la deuxième urne et on la met dans la troisième et ainsi et suite... enfin on tire une boule de la dernière urne, Quelle est la probabilité que la dernière boule tirée soit blanche ?

Je n'arrive pas à conceptualiser, et à savoir si il faut utiliser des arrangements, des combinaisons...Pour l'instant je suis parti sur les arrangements, et j'ai trouvé comme résultat
(n-1)!(x/(x+y+1))+ (n-1)!((x+1)/(x+y+1)), ce qui me paraît un peu bancal

Toute aide est la bienvenue, merci à vous !

Posté par
ty59847
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 14:25

Tu prends le problème par le mauvais bout. Tu connais 2 'recettes' et tu tiens à utiliser l'une de ces 2 recettes.
Ces 2 recettes servent pour les exercices simplistes. Et elles servent si tu réussis à décomposer ton problème en tout petits problèmes simplistes.
Mais c'est tout.
Il y a une autre recette qui fonctionne beaucoup plus souvent, c'est de dessiner un arbre.
Dès qu'on a un truc avec une vague chronologie (je fais ça, puis ça, puis ça), un arbre permet de modéliser ça.
L'arbre ne donnera pas la formule finale. Ici, cette formule finale risque d'être compliquée..

On peut aussi regarder le problème par la fin. Au moment de tirer une boule dans la dernière urne, on a une urne avec y+1 boules, et x ou x+1 boules blanches.
La solution est donc un nombre entre x/(x+y+1) et (x+1)/(x+y+1) ... mais bof,  on n'en sait guère plus.

Un arbre. Il n'y a que ça.

Posté par
jandri Correcteur
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 15:11

Bonjour,

si p_n est la probabilité demandée tu calcules d'abord p_1 et p_2.

Cela te fait deviner le résultat pour p_n et tu le démontres ensuite par récurrence.

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:02

Merci pour vos réponse. Pour tout vous dire, j'ai essayé de faire un arbre en premier pour éclaircir le problème. Mais je me retrouve avec n chemins de probabilités composées du type(B_1\cap B_2 \cap ... \cap B_n) \cup (B_1\cap N_2 \cap ... \cap B_n)\cup ...

Et il y a tellement d'autres possibilités différentes, toutes associées à des probabilités qui diffèrent elles même que ça me paraît obscur

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:04

Pour la récurrence, je ne vois pas du tout quel prédicat je pourrais poser, vu que je calcule uniquement p1 et p2 et que j'ai aucune idée de la formule générale associée

Posté par
Ulmiere
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:16

Déjà tu pars mal puisque tu n'as pas remarqué que x+y est une constante... variable selon les urnes
Il faut commencer par la fin!

Dans la toute dernière urne, il y aura M_n+1 boules, où M_n est le nombre de boules initiaement dans la dernière urne.
Il y aura
- soit X_n+1 boules blanches et Y_n boules noires soit une proba de (X_n+1)/(M_n+1)
- soit X_n boules blanches et Y_n+1 boules noires soit une proba de X_n/(M_n+1)

Autrement dit, la proba de tirer une boule blanche est \underbrace{X_n/(M_n+1)}_{=: p_n} + P(A_{n-1})
A_{n-1} est l'évènement "tirer une boule blanche dans l'urne n-1 pour la mettre dans l'urne n"

Posté par
Ulmiere
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:17

Coquille c'est bien-sûr P(A_{n-1})/(M_n+1)

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:27

Ah oui, ayant calculé les premiers termes p1 p2 p3 proposé par jandri, je commence à saisir la logique du raisonnement par récurrence, et ulmiere si je comprends bien le X_n /(M_n +1) que tu as écris correspond donc au pn proposé par jandri ?

Posté par
jandri Correcteur
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:33

Oui mais Ulmiere acompliqué unpeu en notant M_nquelque chose qui ne dépend pas de n.

Avec mes notations le calcul de p_n en fonction de p_{n-1} se fait très simplement en tenant compte du (n-1)ième tirage.

Posté par
Ulmiere
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:38

Je pense que jandri a considéré (ça semble raisonnable) qu'il y avait un nombre constant de boules dans chaque urne (M constant) et une répartition initiale (x et y) constante. Ca fait donc une récurrence arithméticogéométrique qu'il te proposait de résoudre en faisant une conjecture en regardant les premières valeurs et en la montrant par récurrence.

Les p_n que j'ai mis sous l'accolade ne sont pas ceux dont parle jandri. Lui, parle des P(A_n) de mon pavé.

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 16:51

Ahh ok ça marche. J'ai trouvé
P_1 = \frac{x}{x+y}

P_2 = P_1(\frac{x+1}{x+y+1}) + (1-P_1)(\frac{x}{x+y+1})

P_3 = P_2(\frac{x+1}{x+y+1}) + (1-P_2)(\frac{x}{x+y+1})

(non sans peine )
C'est donc bien parti pour une récurrence

Posté par
jandri Correcteur
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 17:05

Oui, c'est bien.

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 17:28

Ok la récurrence semble bien fonctionner.
Merci à tous pour votre aide

Posté par
ty59847
re : Dénombrement et probas 23-10-22 à 20:43

Par curiosité, on trouve quoi au final ?

Parce que les 3 équations que tu as écrites à 16h51 sont correctes, mais ce n'est que le tout début des calculs, et pas la fin.

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 18:16

Hier j'ai fait le raisonnement par récurrence et ai trouvé que P_n = P_{n-1}(\frac{x+1}{x+y+1})+(1-P_{n-1})(\frac{x}{x+y+1})

Posté par
carpediem
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 18:39

salut

il semble raisonnable de factoriser par P_{n - 1}

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 19:13

Oui, j'ai d'ailleurs fait ce travail de factorisation hier et ma réposnse finale était P_n = \frac{P_{n-1}+x}{x+y+1}

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 19:21

D'ailleurs je me demandais si c'était bien le résultat demandé : je veux dire on nous demande un évènement, mais est-ce que on a le droit de l'exprimer en fonction de l'évènement qui le précède ?

Posté par
carpediem
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 19:30

ben il faut tout de même répondre à la question posée ...

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 19:33

oui c'est bien ce que je me disais
Mais du coup je ne vois pas bien ce qu'apporte la récurrence, elle n'apporte strictement rien

Posté par
carpediem
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 19:39

jandri @ 23-10-2022 à 15:11

si p_n est la probabilité demandée tu calcules d'abord p_1 et p_2.

Cela te fait deviner le résultat pour p_n et tu le démontres ensuite par récurrence.
la récurrence te permet d'exprimer pn en fonction de n ...

Posté par
Luxio
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 19:43

Oui mais en l'occurence ma récurrence ne porte pas sur n, je n'ai que lP_n et P_{n-1} dans la récurrence

Posté par
jandri Correcteur
re : Dénombrement et probas 24-10-22 à 22:01

Luxio
tu confonds "relation de récurrence" et "démonstration par récurrence".

Ta relation entre p_n et p_{n-1} est une relation de récurrence mais tu ne l'as évidemment pas démontrée par récurrence.

Avec cette relation on peut démontrer par récurrence la formule qui exprime p_n à condition d'avoir deviné cette formule ! Elle est évidente quand on a calculé p_1, p_2 et p_3.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !