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Proba

Posté par
flight
09-08-20 à 12:00

Bonjour

On dispose d'une pièce non équilibrée tel que la probabilité d'obtenir un coté face soit de 2/3 et celle d'obtenir un coté  pile soit donc de 1/3 , on effectue n lancés de cette pièce , Quelle est la probabilité d'obtenir au moins une fois une séquence de 3 piles successifs ?

Posté par
yns91
re : Proba 09-08-20 à 14:39

Environ3%

Posté par
jandri Correcteur
re : Proba 09-08-20 à 16:12

Bonjour,

il n'y a pas de formule explicite pour la probabilité p_n demandée mais seulement des formules de récurrence (ordre 3 ou ordre 4).

La récurrence d'ordre 4

 Cliquez pour afficher

montre que la suite p_n est croissante, puis qu'elle converge vers 1.

Posté par
flight
re : Proba 09-08-20 à 21:31

salut Jandri , j'ai fais comme suit  
j'ai posé An ( la probabilité d'avoir au moins une séquences de 3 piles successifs en n lancés)
et j'ai posé Pn ( la probabilité de ne pas avoir de séquences de 3 piles successifs en lancés)

et j'ai donc ecris que  An =  1-  Pn    avec

Pn = (2/3).Pn-1  + (2/9).Pn-2  + (2/27).Pn-3

Posté par
flight
re : Proba 09-08-20 à 21:37

A3   me donnerai par exemple  1 - (2/3)P2 - (2/9).P1-(2/27).Po = 1 - (2/3 +  2/9   + 2/27)= 1/27         sur 3 lancés on a bien une seule facon d'avoir PPP

Posté par
jandri Correcteur
re : Proba 09-08-20 à 22:34

Bonsoir flight,

j'ai obtenu la même relation de récurrence que toi sauf que j'ai nommé p_n ce que tu as nommé A_n (c'est la probabilité que tu as demandée).

Mais cette relation de récurrence ne donne pas exactement la probabilité en fonction de n.
Il existe cependant une expression qui fait intervenir les puissances n-èmes des racines d'une équation du troisième degré.
Comme cette équation a une seule racine réelle, la formule de Cardan s'applique et on en déduit un équivalent un peu compliqué de ton P_n.

La formule est donnée sans démonstration dans la suite A119826 de l'OEIS qui traite le même problème :

Posté par
flight
re : Proba 10-08-20 à 12:00

Merci pour ce lien jandri ,  un peu  compliquer à lire mais si j'ai bien compris la formule qui donnerait le nombre de cas pour avoir des sequences de chiffres ne contenant pas de "000" serait  (1+z+z^2)/(1-2*z-2*z^2-2*z^3) .?.. (pas trop sur de ce que j'ai compris sur cette page) ....

sinon j'avais l'idée d'une resolution matricielle  

avec  Pn+3 = (2/3).Pn+2  + (2/9).Pn+1  + (2/27).Pn
je pose que  Vn = Pn+1  ,  Zn = Pn+2   ce qui donne :  Vn+1 = Zn  du coup on a le systeme :

Zn+ 1 = (2/3).Zn  +  (2/9).Vn + (1/27).Pn
Pn+1 =   0.Zn  +  Vn  + 0.Pn
Vn+1 =       Zn +   0.Vn +  0.Pn

ce qui donne un systeme de le forme    Xn+1 = A .Xn
soit aussi Xn= An.Xo      et sous reserve que A soit diagonalisable
on peut ecrire que A = P.D.P-1    alors  An= P.Dn.P-1

Posté par
jandri Correcteur
re : Proba 10-08-20 à 14:38

La fonction définie par f(z)= \dfrac{1+z+z^2}{1-2z-2z^2-2z^3} s'appelle fonction génératrice de la suite (a_n) = nombre de suites de n chiffres égaux à 0,1 ou 2, ne contenant pas la séquence "000".

Cela signifie qu'on a le développement en série entière : f(z)= \dfrac{1+z+z^2}{1-2z-2z^2-2z^3}=\sum_{n=0}^{+\infty}a_nz^n.

Pour calculer P_n on peut effectivement faire une résolution matricielle. La matrice A est diagonalisable sur le corps des complexes, mais les valeurs propres (une réelle, deux complexes non réelles) ont une expression bien compliquée avec la formule de Cardan. Cela n'est pas utile pour un calcul de P_n pour une valeur de n donnée, cela ne peut servir qu'à trouver un équivalent de P_n quand n tend vers l'infini.

Avec la relation de récurrence et avec un petit programme on trouve P_{100}\approx 0.06925

Posté par
jarod128
re : Proba 10-08-20 à 15:34

Donc yns91 avait à moitié juste!

Posté par
jandri Correcteur
re : Proba 10-08-20 à 15:56

Pas exactement puisque flight ne demandait pas P_n mais A_n=1-P_n et A_{100}\approx 0.93

Posté par
jarod128
re : Proba 10-08-20 à 16:01

Ah oui, du coup ma boutade est hors de propos

Posté par
yns91
re : Proba 13-08-20 à 12:06

Ah oui ^^



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