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Proba

Posté par
flight
10-11-24 à 22:52

Bonsoir, je vous propose l'exercice suivant :
On se, donne les entiers allant de 1 à 8, et on effectue n tirages au hasard et sans remise d'un entier à la fois.
1)Quelle est la probabilité qu'on ne  trouve jamais deux entiers successifs de meme parité dans le tirage ? ?... ...Tres simple
2)quelle est la probabilite de trouver au moins deux entiers successifs dont l'un  est le double de l'autre ?... Moins simple...

* Sylvieg >  Comprendre "successif" = deux entiers qui sont tirés l'un après l'autre    
Et il s'agit de tirages avec remise
*

Posté par
dpi
re : Proba 11-11-24 à 08:21

Bonjour,

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Posté par
dpi
re : Proba 11-11-24 à 09:30

Je dois répondre plus justement...je reviens

Posté par
flight
re : Proba 11-11-24 à 09:34

Bonjour dpi,.. Il y a une coquille dans l'énoncé, il s'agit de tirages avec remise

Posté par
candide2
re : Proba 11-11-24 à 09:50

Bonjour,

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Posté par
candide2
re : Proba 11-11-24 à 12:36

Rebonjour,

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Posté par
dpi
re : Proba 11-11-24 à 12:37

Suite,

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Posté par
flight
re : Proba 11-11-24 à 19:53

Bonsoir candide2, surement un mauvais terme employé de ma part pour la question 1 que je reformule ici :
1)Quelle est la probabilité qu'on ne  trouve jamais deux entiers qui se suivent de meme parité dans le tirage ?

Posté par
candide2
re : Proba 11-11-24 à 20:28

Bonsoir,

Cà c'est un tout autre problème.

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Posté par
dpi
re : Proba 12-11-24 à 08:27

Bonjour,
Avec un esprit matinal et une perception de l'énoncé définitif

 Cliquez pour afficher

Posté par
candide2
re : Proba 12-11-24 à 08:55

Bonjour,

 Cliquez pour afficher

Posté par
dpi
re : Proba 13-11-24 à 08:24

Nous attendons la réponse de flight.
Mais  intuitivement pour :
1/ il y a un peu plus de chances de tirer deux nombres de même parité que de parités différentes . (20<--->16 )  
2/il y a beaucoup moins de chances de trouver deux nombres dont l'un est le double de l'autre .(4 <--->32)

Toujours en considérant que  3 puis 7 c'est pareil que 7 puis ,3 par exemple.

Posté par
candide2
re : Proba 13-11-24 à 09:02

Bonjour,

L'énoncé est et reste ambigu, si on veut lever cette ambiguïté, on pourrait par exemple, pour le problème 1, mettre modifier l'énoncé comme suit  :

1)Quelle est la probabilité qu'on ne  trouve jamais, dans deux tirages successifs, des entiers de même parité  ? ?... ...Très simple

Modif similaire pour la question 2.

Comme l'énoncé est rédigé, on trouve soit "deux entiers successifs", soit "deux entiers qui se suivent" ...

Quand, je lis cela, je comprends que le mot "successifs" ou les mots "qui se suivent" qualifient le mot "entiers" et pas les "tirages" ...

Posté par
candide2
re : Proba 13-11-24 à 13:00

Bonjour,

 Cliquez pour afficher






Posté par
dpi
re : Proba 13-11-24 à 14:06

Voici mon approche" concrète"
a/8 nombres de 1 à 8
b/tirages avec remise
c/ordre des deux tirés indifférent.

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Posté par
candide2
re : Proba 13-11-24 à 14:25

Bonjour dpi,

L'énoncé précise qu'il y a n tirages successifs.

La réponse DOIT donc dépendre impérativement de la valeur de n

... Et tes réponses sont des constantes.
Sans juger de la valeur de ces constantes (pour tpi 5/9 et 1/9) , ce ne peut pas être correct ... puisque indépendantes de n.

Posté par
candide2
re : Proba 13-11-24 à 20:09

Rerebonjour,

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Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 14-11-24 à 08:56

Bonjour,
J'ai tenté de rendre plus clair l'énoncé de départ.
Et je me suis prise au jeu
D'accord pour la réponse de candide2 à 1) le 12 à 8h55.
Pour 2), je regarderai plus tard.

Posté par
carpediem
re : Proba 14-11-24 à 19:03

salut

si on considère le tirage a_1 a_2 ... a_n

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Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 14-11-24 à 19:30

Bonsoir,
A propos la question 2) :
Plus on fait de tirages, plus la probabilité que cette histoire de double arrive augmente.
Le résultat doit donc augmenter avec n.
Par ailleurs, le résultat me semble être 7/8 pour n = 2.

Posté par
carpediem
re : Proba 14-11-24 à 19:53

ha mais alors que suis-je bête !! (il me semble) que tu as raison donc plus simplement je dirai

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sans aucune certitude ... cette fois-ci !!

car je pense qu'il y a encore peut-être un bug :

si on note A l'événement "ai est multiple de ai + 1 ou ai + 1 est multiple de ai"  alors son contraire est "ai n'est pas multiple de ai + 1 et ai + 1 n'est pas multiple de ai"

et le problème est de déterminer proprement ce que vaut P(A) ...

Posté par
candide2
re : Proba 14-11-24 à 20:04

je n'avais pas vu qu'il y avait une négation de différence entre les 2 questions :

J'ai donc répondu, pour la 2 à :

Quelle est la probabilite de NE PAS trouver au moins deux entiers successifs dont l'un  est le double de l'autre ?... Moins simple...

Ma réponse à la vraie question 2 est alors :

1 - (7/8)* (99/112)^(n-2)

qui donne :
n = 2 ---> 1 - (7/8) = 1/8 = 0,125
n = 3 --> 1 - (7/8)* (99/112) = 0,2265625
n = 4 --> 1 - (7/8)* (99/112) ² = 0,316...
...
n=10 --> 1 - (7/8)* (99/112) ^8 = 0,6739..
...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 14-11-24 à 20:57

Moi aussi, je me suis mélangé les pinceaux :
Pour n = 2 la réponse est bien 1 - 7/8 = 1/8.

Posté par
dpi
re : Proba 15-11-24 à 08:12

Bonjour à tous,
Maintenant ,avec de nombreux participants ,je montre mon approche:
Je n'ai rien compris à la raison de n car je me suis intéressé à un énoncé différent :
1/Quelle est la probabilité de ne pas tirer deux nombres de même parité
avec des nombres de 1 à 8 avec remise (et ordre indifférent)?
2/Quelle est la probabilité que dans ces deux nombres l'un soit
le double de l'autre?
J'ai donc fait un tableau des possibles.
Proba
La réponse de Sylvieg pour 2 me rassure....

Posté par
flight
re : Proba 16-11-24 à 18:28

Bonsoir à tous , merci pour vos nombreuses participations , la question 2 est très délicate , j'avais esquissé une solution mais qui n'est finalement pas bonne , je pense que celle de candide2 se rapproche le plus de ce qu'ont cherche  

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 17-11-24 à 12:13

L'un de vous deux, candide2 ou flight, peut-il expliquer d'où vient 99/112 ?

Posté par
candide2
re : Proba 17-11-24 à 14:13

Bonjour,

Pour n = 2

Il y a 64 cas de tirages (aetb) possibles, soit : (1et1, 1et2, ... 8et8)

Parmi ces cas, il y en a 8 tels que on a : soit a=2b ou bien b = 2a : (a et b) un des suivants : (1et2 ; 2et1 ; 2et4; 3et6 ; 4et2; 4et8; 6et3 ; 8et4)
(Ne pas penser que par exemple 2et4 est identique à 4et2, ce sont bien des tirages différents)
Donc la proba avec n = 2 d'avoir soit a=2b ou bien b = 2a est de 8/64 = 1/8

Donc la proba pour n = 2 de NE PAS avoir soit a=2b ou bien b = 2a est 1 - 1/8 = 7/8

Cette valeur de 7/8 a été obtenue avec, pour le 1er tirage (nombre a), toutes les valeurs possibles (de 1 à 8) en même quantité répartie sur les 64 tirages (a,b) possibles.

MAIS, si on veut passer à n = 3 (a,b,c) , seul les cas qui n'ont pas amenés a=2b ou bien b = 2a sont à prendre en considération.
Soit donc les 64-8 = 56 cas issus du tirage (a,b) tel que ...

Ici, le premier nombre du couple (b,c) a une contrainte qui n'existait pas pour n = 2.
Seules le valeurs de b et leurs quantités issues du tirage de (a,b) des 56 cas sont à utiliser dans les réflexions.

On regarde donc, dans les 56 cas ces valeurs de b telles que décrites, et ces valeurs seront combinées chacune avec c allant de 1à8.
On a alors 56*8 = 448 cas possibles et on cherche, dans ceux-ci, la proportion des cas qui n'aboutissent pas à soit b=2c ou bien c = 2b
Et il y en a 396.
Soit donc une proportion de 396/448 = 99/112

Donc la proba de ne NE PAS avoir, avec n = 3, 2 tirages consécutifs avec un nombre valant le double de l'autre est : 7/8 * 99/112

On remarque que 7/8 et 99/112 sont proches ... mais différents.

Ceci est du (déjà dit) à la contrainte sur les valeurs de b avant de tirer c, contrainte qui n'existait pas sur  las valeurs de a avant de tirer b.

Ouf (pas sûr que c'est suffisamment bien expliqué)

MAIS, ce n'est pas fini, si on veut être rigoureux, car maintenant, pour passer à n = 4, il existe une contrainte sur les valeurs de c (pour que a,b,c il n'y ait pas un 2 tirages consacutifs avec l'un valant 2 fois l'autre)

Il faudrait donc recommencer le cirque, en tenant compte des contraintes sur c, pour trouver le pourcentage des abcd qui ...

Et on trouve (je l'ai fait, mais j'ai égaré ma feuille de calcul) un proportion différente de 99/112 ... mais dont la valeur en est très proche.

Il faudrait continuer ainsi pour augmenter n pas par pas, çà je ne l'ai pas fait, mais en écrivant une simulation informatique, on peut vérifier qu'on ne fait qu'une erreur minime si on considère que toutes les proportions suivantes sont 99/112.

On trouve donc l'approximation : 7/8 * (99/112)^(n-2)

Et la proba cherchée  est donc [1 - (7/8 * (99/112)^(n-2)]

Ce qui n'est qu'une bonne approximation pour les raisons expliquées ci-dessus.

Désolé si les explications sont un peu mal exprimées...  

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 17-11-24 à 14:45

Non, non, pas de "désolé" !
Merci d'avoir répondu.
De plus trop de clarté nuit à la santé et au plaisir de chercher
Je regarderai un peu plus tard.
Si je continue à être dans le brouillard, je poserais des questions.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 17-11-24 à 18:04

C'est assez clair, mais j'ai un doute sur l'utilisation de 568.

Je n'ai pas eu la même démarche pour n = 3.
J'ai considéré le nombre de cas possibles comme étant 83.
J'ai cherché le nombre de triplets (a,b,c) sans double ni moitié l'un après l'autre :

J'avais déjà fait un arbre avec 56 branches pour traiter n=2.
Au bout de chacune de ces branches j'ai écrit le nombre de valeurs de c qui conviennent.
Il y a des 6, des 7 et des 8.
Jai ainsi trouvé que le nombre de triplets sans double ni moitié l'un après l'autre est
126 + 287 + 168 = 326
La probabilité de n'avoir jamais de double ni de moitié l'un après l'autre serait donc 326/83 = 163/256.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 17-11-24 à 18:14

Oups : 126 + 287 + 168 = 396
Et 396 = 499.
Mais je n'ai pas le même dénominateur

Posté par
verdurin
re : Proba 17-11-24 à 19:08

Bonsoir,
en comptant les triplets comportant au moins un double successif j'en trouve 116 avec les instructions suivantes en python :

a=0
for i in range(1,9):
    for j in range(1,9):
        for k in range(1,9):
            if i==2*j or j==2*i or j==2*k or k==2*j :
                a+=1

On a donc une probabilité de 99/1280,773 pour qu'un triplet ne comporte pas un double ou une moitié successive.
Avec la même méthode bestiale on trouve une probabilité d'environ 0.683 pour un quadruplet.  

Posté par
candide2
re : Proba 17-11-24 à 19:18

Bonjour,

"J'ai considéré le nombre de cas possibles comme étant 8³"

Si on veut faire ainsi, on peut, mais alors :
nombre de cas (abc) au total = 512

On doit alors retrouver, parmi ces 512 cas, combien il y en a qui n'ont aucun tirage consécutif (ab ou bc) tels que ...  
Il y en a : 396

Donc pour n = 3, le pourcentage de cas tel que ... est : 396/512 = 99/128

MAIS ... comme pour n = 2, le rapport est 7/8, il reste à trouver la valeur de A par laquelle, il faut multiplier 7/8 pour arriver à 99/128

--> 7/8 * A = 99/128

A = 99*8/(7*128) = 99/112
***************
Autrement, comme je l'ai expliqué :


On part des 56 cas de n = 2 et ... :


Les 56 cas à n = 2 sont pour (a,b): (pour lesquels on n'a pas a=2b ou b=2a)

a       b

1 1
3 1
4 1
5 1
6 1
7 1
8 1
2 2
3 2
5 2
6 2
7 2
8 2
1 3
2 3
3 3
4 3
5 3
7 3
8 3
1 4
3 4
4 4
5 4
6 4
7       4
1 5
2 5
3 5
4 5
5 5
6 5
7 5
8 5
1 6
2 6
4 6
5 6
6 6
7 6
8 6
1 7
2 7
3 7
4 7
5 7
6 7
7 7
8 7
1 8
2 8
3 8
5 8
6 8
7 8
8 8

Pour passer à n = 3

On associe à chacun des 56 cas (a,b) ci-dessus, des valeurs de c variant de 1 à 8 --->

Nombre de cas abc à étudier = 56 * 8 = 448

Il reste à trouver dans ces 448 cas lesquels correspondent à (abc) tels qu'il n'y ait pas de tirages successifs avec un nombre valant le double de l'autre.

Et il y en a 396

--> rapport = 396/448 = 99/112
*****

Et on retrouve bien, par les 2 méthodes le rapport de 99/112 par lequel il faut multiplier la proba pour n = 2 pour arriver à celle pour n = 3

(pour n'avoir aucun tirages successifs tels que l'un vaut le double de l'autre).

Posté par
verdurin
re : Proba 17-11-24 à 19:52

Certes mais on peut constater que pour n=4 on a 2798 cas favorables  sur 4096 et que ce n'est pas une suite géométrique.
Même si on considère les cas défavorables.
Je crois qu'il s'agit d'un problème vraiment difficile.

Posté par
candide2
re : Proba 17-11-24 à 20:04

Oui verdurin,

C'est bien là le problème.
La suite n'est pas géométrique (je l'ai mentionné plusieurs fois (par d'autres mots)).

Si on se contente d'une solution "approchée",  la formule que j'ai donnée est acceptable jusqu'à des valeurs importante (tout est relatif) de n.

Mais cela reste une approximation comme mentionné dans plusieurs de mes messages précédents :

"Et la proba cherchée  est donc [1 - (7/8 * (99/112)^(n-2)]

Ce qui n'est qu'une bonne approximation pour les raisons expliquées ci-dessus. "

Posté par
carpediem
re : Proba 17-11-24 à 20:12

merci pour ces explications

Posté par
flight
re : Proba 17-11-24 à 20:37

Bonsoir à tous , j'ai trouvé la façon de faire mais ce qui pose probleme c'est de trouver une géneralité
comme on cherche la présence d'au moins un couple d'entiers qui se suivent dans la séquence de tirage et dont l'un est le double de l'autre,  pour faire simple si on tire au hasard et avec remise 3 entiers
on doit voir apparaitre dans le tirage au moins un des cas suivants :"12 , 21 , 24 , 42 , 36 , 63,  48, 84 ".  je note "A" cet evenement :
on cherche alors pour les cas favorables :  Card(A12UA23)  ,  A12 signifie au moins un element de A se trouve entre le premier et le second tirage.
Card(A12UA23) = Card(A12)+Card(A23)-Card(A12A23)= (8.8 + 8.8 - 12)=116
et donc P3 =116/83=116/512=0,226.
le principe d'inclusion exclusion est la clé du problème ...reste à trouver une géneralité

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 17-11-24 à 20:45

Merci candide2 pour ton message de 19h18.
Je n'avais pas compris que tu cherchais un coefficient multiplicateur

Posté par
candide2
re : Proba 18-11-24 à 11:17

Bonjour,

Juste pour info.

J'ai écrit un petit  programme pour trouver la suite des rapports par lesquels multiplier la proportion pour une valeur de n à la valeur de n juste supérieure.

Voila ce qui cela donne pour n = 2 à 50

Proba




On retrouve bien les valeurs de 56/64 = 7/8 (pour n = 2) et de 396/448 = 99/112 pour passer à n = 3
Et la suite est disponible ci-dessus (jusque n = 50)

Si quelqu'un (pas moi) en a le courage, il peut rechercher les fractions simplifiées et voir si "par hasard" il y a ou non une période de répétition dans la suite.

Il semble bien que cela tend vers une valeur de 0.8832968035005667...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 18-11-24 à 11:29

Posté par
jandri Correcteur
re : Proba 18-11-24 à 22:50

Bonsoir,
il n'y a pas de formule générale simple.

Si u_n désigne le nombre de suites de n entiers compris entre 1 et 8 telles qu'il n'y ait pas deux entiers successifs dont l'un est le double de l'autre alors la suite vérifie la récurrence
u_n=6u_{n-1}+8u_{n-2}-3u_{n-3}-2u_{n-4}.

On a donc u_n=c_1r_1^n+c_2r_2^n+c_3r_3^n+c_4r_4^nr_1,r_2,r_3,r_4 sont les racines de l'équation caractéristique x^4-6x^3-8x^2+3x+2=0.

La probabilité demandée est alors p_n=1-\dfrac{u_n}{8^n}.
Le plus rapide pour la calculer est d'utiliser la relation de récurrence.

Si r_1\approx 7.066374428 désigne la plus grande racine (en valeur absolue) de l'équation on a u_n\sim c_1r_1^n et cela confirme ce qu'a obtenu candide2 puisque \dfrac{r_1}8\approx 0.883296803500566740257203813771...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 22-11-24 à 19:18

Bonsoir jandri,
Ce serait sympa de donner une indication pour trouver la relation de récurrence

Posté par
jandri Correcteur
re : Proba 22-11-24 à 21:05

Bonsoir Sylvieg,

Je note a_n (resp b_n, c_n, d_n) le nombre de suites de n entiers compris entre 1 et 8 telles qu'il n'y ait pas deux entiers successifs dont l'un est le double de l'autre et qui débutent par 1 (resp 2, 3, 5), c'est aussi le nombre de celles qui débutent par 8 (resp 4, 6, 7).

En notant X_n=\begin{pmatrix}a_n\\ b_n \\ c_n \\ d_n\end{pmatrix} on a alors X_n=AX_{n-1} avec A=\begin{pmatrix}2&1 & 2 & 2 \\1&1 & 2 & 2 \\2&2 & 1 & 2\\2&2&2&2\end{pmatrix}

Le polynôme caractéristique de la matrice A est égal à X^4-6X^3-8X^2+3X+2 donc la suite u_n=2(a_n+b_n+c_n+d_n) vérifie la récurrence que j'ai donnée.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 23-11-24 à 09:25

Merci !

Posté par
dpi
re : Proba 24-11-24 à 08:56

Bonjour,
J'ai dit plus haut que j'avais répondu à coté (15/11 8h12)
Ici la réponse  officielle est 0.883296................
Disons 5/6  (plus facile à retenir)

Posté par
dpi
re : Proba 25-11-24 à 08:47

Mes yeux ont fourché... 0.8833 n'est pas 0.8333
Pour simplifier on pourrait retenir 53/60  ou 63/94 mais uniquement pour mémoire...

Posté par
flight
re : Proba 25-11-24 à 16:53

Bonsoir dpi , les réponses pour cet exercice seront forcement fonction de n , sauf si tu cherches des valeurs particulières , de mon coté je n'ai as donné un exercice simple ( plutôt lourd en calculs, j'aurai du restreindre la liste des entiers de départ ) , les réponses de Jandri et candide2 sont bonnes , et merci à eux pour leur développement et simplification du problème ..

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 26-11-24 à 22:01

Bonsoir,
@flight,

Citation :
j'aurai du restreindre la liste des entiers de départ
J'ai l'impression que ça n'arrange rien.
Même avec seulement 1, 2 et 3, c'est compliqué.

Posté par
flight
re : Proba 01-12-24 à 20:25

Bonsoir Sylvieg ...pas du tout , si prend les entiers 1,2 et 3 et que je j'effectue n tirages avec remise de ces entiers et que je cherche le nombre de facons de ne pas obtenir deux entiers qui se suivent dont l'un est le double de l'autre .  
Si je note  An une suite de n entiers commençant par 1 et ne contenant pas deux entiers dont l'un est le double de l'autre.
Si je note  Bn une suite de n entiers commençant par 2 et ne contenant pas deux entiers dont l'un est le double de l'autre.
Si je note  Cn une suite de n entiers commençant par 3 et ne contenant pas deux entiers dont l'un est le double de l'autre l'un est le double de l'autre.

alors :
An+1=An + 0 .Bn + Cn.

Bn+1=0.An + Bn + Cn.

Cn+1=An + Bn + Cn.

avec A1=B1=C1=1
et Xn=An + Bn + Cn  représentera les suites de n termes ne contenant pas deux entiers qui se suivent dont l'un est le double de l'autre.

donc par exemple , par un calcul matricielle :
A2 , B2, C2 =(2,2,2)  et X2=2+2+3=7   en terme de Proba cela donne P2=X2/9=7/9.
vérifiable en calculant directement P2=  (3²- 2) / 3² = 7/9.
si on veut la proba complémentaire "au moins deux entiers qui se suivent dont l'un est le double de l'autre selon l'énoncé on calculera juste  1- 7/9 = 2/9

De même en poursuivant avec le calcul matriciel on peut évaluer
X3=(5,5,7)   et P3 =(5+5+7)/33=17/27  et son complémentaire 10/27

après si on cherche la proba d'obtenir au moins deux entiers qui se suivent dans les résultats précédents on prendra la probabilité complémentaire ....

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 01-12-24 à 21:10

Bonsoir flight,
D'accord avec tes relations de récurrence qui correspondent à l'utilisation d'une matrice 33 que j'avais utilisée.
Est-ce vraiment beaucoup plus simple qu'avec la matrice 44 de jandri pour ton problème initial ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Proba 01-12-24 à 21:31

Je suppose qu'il s'agit de

Citation :
Si je note An le nombre de suites de n entiers commençant par 1 et ne contenant pas deux entiers qui se suivent dont l'un est le double de l'autre.
Si je note Bn le nombre de suites de n entiers commençant par 2 et ne contenant pas deux entiers qui se suivent dont l'un est le double de l'autre.
Si je note Cn le nombre de suites de n entiers commençant par 3 et ne contenant pas deux entiers qui se suivent dont l'un est le double de l'autre

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