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Enigme de probabilités

Posté par
MarketsHub
23-08-24 à 13:57

Bonjour à tous !
Je travaille sur un petit exo de probabilités pour remettre le cerveau en jambes avant la rentrée et je doute un peu sur celui-ci, je vous donne l'énoncé ainsi que ma recherche :

énoncé:

4 fourmis se tiennent aux 4 coins d'un carré. Elles ne peuvent se déplacer que sur les côtés de ce rectangle. Ainsi, à partir du coin A, une fourmi peut atteindre les coins B et D. À chaque pas de temps, chaque fourmi se déplace vers un autre coin du carré. Au début, les fourmis choisissent une direction au hasard (par exemple A->D, B->A, C->D, D->C). Après avoir commencé à se déplacer, elles continueront à se déplacer dans la même direction avec 70 % de chances, et la probabilité qu'elles fassent demi-tour est de 30 %. Quelle est la probabilité qu'aucune fourmi ne se soit rencontrée après :
a) 1 déplacement
b) 3 déplacements

ma réflexion:

a) On dénombre 16 cas possibles (2^4 car chaque fourmi peut prendre 2 directions)

Or, les deux seuls cas où aucune ne se croise sont ceux où elles choisissent toujours la même direction: toutes à gauche, ou toutes à droite. Donc 2 cas sur 16, d'où probabilité de 1/8.

b) C'est ici que ça se corse !
Mon intuition est que les fourmis doivent toujours aller dans le même sens, soit à gauche soit à droite. On a deux cas:
Auparavant, les fourmis se sont déplacées à gauche (auquel cas la probabilité d'aller à gauche est 0.7), soit elles se sont déplacées à droite (auquel cas la probabilité d'aller à droite est 0.7).

Par symétrie, j'aurais donc dit que la probabilité qu'elles ne se croisent pas au deuxième tour est 2*((0.7)^4 + (0.3)^4) ce qui donne 0.4964. Qu'en pensez-vous ?

Et donc, la probabilité au 3ème tour serait également 0.4964.
La probabilité qu'elles ne se croisent jamais en 3 tours serait donc:

1/8 * 0.4964 * 0.4964 = 0.0308

Je ne suis pas sûr du tout du raisonnement, même si c'est ce qui me semble le mieux. Je suis tout ouïe de votre avis, merci d'avance !

Posté par
GBZM
re : Enigme de probabilités 23-08-24 à 14:41

Bonjour,
Pourquoi ce facteur 2 ?
Au premier déplacement, les fourmis se sont toutes déplacées dans le même sens. si elles ne se rencontrent pas au deuxième, c'est ou bien qu'elles ont toutes continué dans le même sens, ou toutes rebroussé chemin.

Posté par
MarketsHub
re : Enigme de probabilités 23-08-24 à 14:48

Bonjour, merci de votre réponse.

J'ai mis ce facteur 2 pour prendre en compte le fait qu'au premier tour, elles ont pu toutes aller soit à gauche soit à droite, et donc que cela modifie les probabilités sur la gauche et la droite au second (mais que comme c'est sensiblement la même chose par symétrie, on peut mettre un facteur 2 devant).

Ce n'est donc pas bon de raisonner ainsi ?

Posté par
GBZM
re : Enigme de probabilités 23-08-24 à 16:58

Ta réponse ne me satisfait pas. Réfléchis de nouveau.
Que les fourmis soient toutes parties à gauche ou à droite au premier tour, il y a deux possibilités pour qu'elles ne se rencontrent pas au deuxième : ou bien elles continuent toutes dans le même sens (quelle probabilité ?), ou bien elles rebroussent toutes chemin (quelle probabilité ?).



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