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Suites de couleurs avec transitions interdites

Posté par
flight
30-11-25 à 23:17

Bonsoir , je vous propose l'exercice suivant :

On dispose de quatre couleurs : Bleu (B), Vert (V), Jaune (J) et Rouge (R).
On forme au hasard une suite de 7 couleurs, en tirant chaque couleur avec remise (chaque position est choisie indépendamment, parmi B, V, J, R, avec même probabilité).

Cependant, deux configurations sont interdites :

la couleur V ne peut pas apparaître immédiatement après B ;

la couleur J ne peut pas apparaître immédiatement après B.

Autrement dit, les paires consécutives BV et BJ ne doivent apparaître nulle part dans la suite.

Combien de suites de 7 couleurs différentes peut-on former dans ces conditions ?

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 01-12-25 à 16:51

Bonjour,

Citation :
Combien de suites de 7 couleurs différentes peut-on former dans ces conditions ?

*Avec remise on aura au maximum 4 couleurs
*les 4 couleurs doivent elles être présentes dans les 7 ?

Posté par
jandri Correcteur
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 01-12-25 à 22:09

Bonsoir,
je reformule la question de flight (c'est une question de dénombrement, il n'y a pas de probabilité dans la question).

Quel est le nombre de suites de 7 couleurs, chaque couleur étant prise dans {B, V, J, R}, telles que la couleur B ne soit jamais suivie d'un V ni d'un J (ou encore chaque B qui n'est pas le dernier terme de la suite est suivi soit de B, soit de R) ?

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 02-12-25 à 09:12

Merci jandri pour la précision mais mon doute demeure...

faut-il par exemple   BRVJ VJB  où les 4 couleurs sont au moins présentes une fois ,
ou bien  peut-il y avoir  BBBBBBRV  où il manque une ou deux couleurs?

Posté par
sanantonio312
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 02-12-25 à 09:56

Bonjour,
Je comprends que BBBBBRV est possible.
Si c'est bien le cas, je propose (en bon bourrin)

 Cliquez pour afficher

Je vais chercher les formules de récurrence

Posté par
sanantonio312
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 02-12-25 à 10:14

Oups

 Cliquez pour afficher

La récurrence est
 Cliquez pour afficher

Posté par
sanantonio312
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 02-12-25 à 11:04

On trouve aussi

 Cliquez pour afficher

Posté par
jandri Correcteur
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 02-12-25 à 12:03

Bonjour,
je trouve comme sanantonio312 avec une formule un petit peu plus simple pour u_n :

 Cliquez pour afficher

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 02-12-25 à 15:14

Si chacune des 4 couleurs peut apparaitre  de 0 à 7  fois

 Cliquez pour afficher

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 02-12-25 à 18:39

curiosité mathématique .
Fidèle à mon bidule j'ai voulu tester le nombre de cas en notant
Bleu=1 ;Vert=2 ;Jaune=3 et Rouge=4
On trouve 16512 arrangements de 1111111 à 4444444
En décomposant en paires par exemple
2134234-->21 13 34 42 23 34 et en excluant 12 et si il y est 13 on retombe bien sur 6528 bonnes.

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 03-12-25 à 16:24

J'ai procédé ainsi
1 /pour 4 couleurs 4^{4} =256  exemple 1412
2/pour les 3 autres 4^{3}= 64  exemple   143
3/il y a donc  256x64 = 16384 arrangements
4/il suffit de concatener  1/ et 2  exemple   1412 et 143 soit  1412143
5/décomposer en paires  ici  14 41 12 21 14 43  
6/exclure 12 et 13  de chaque ligne soit  9856 reste  4528 valides
soit 39.84 %

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 03-12-25 à 16:24

6528 bien sûr ...

Posté par
jandri Correcteur
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 03-12-25 à 22:08

Bonsoir,
on peut généraliser l'exercice en calculant u_n le nombre de suites de n couleurs prises dans C_1,C_2,\dots,C_p et telles qu'on ne trouve dans la suite aucune des séquences C_pC_1,C_pC_2,\dots,C_pC_q (avec 1\leqslant q<p).

On trouve très simplement une relation de récurrence vérifiée par la suite u_n :

 Cliquez pour afficher

Son équation caractéristique a toujours deux racines réelles distinctes d'où une formule pour u_n :
 Cliquez pour afficher

Cette expression a l'inconvénient de comporter une racine carrée qui ne se simplifie pas (excepté dans le cas très particulier où q=p-1).

Il existe une autre expression de u_n qui n'a que des entiers mais qui a l'inconvéniant de comporter un sigma :
 Cliquez pour afficher

Posté par
flight
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 03-12-25 à 23:59

Bonjour à tous et bravo pour votre particpation , on doit normalement trouver que U7 = 6496

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 04-12-25 à 08:48

6528-6496=32   cherchez l'erreur
j'ai la liste des  cas
  
voici un petit extrait :
Suites de couleurs avec transitions interdites

Posté par
jandri Correcteur
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 04-12-25 à 11:01

Bonjour,
le calcul de u_7 se fait aisément avec la relation de récurrence u_n=4u_{n-1}-2u_{n-2}

u_1=4
u_2=14
u_3=56-8=48
u_4=192-28=164
u_5=656-96=560
u_6=2240-328=1912
u_7=7648-1120=6528

Posté par
dpi
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 04-12-25 à 15:49

Merci pour ce raccourci  qui correspond à la réponse de sanantonio312 du 2/12 à09h56.
Pour ma part,j'ai voulu  pour 7 avoir la totalité de la liste ....

Posté par
flight
re : Suites de couleurs avec transitions interdites 04-12-25 à 17:31

Bonsoir , l'erreur me revient ! mon 6496  était faux et c'est bien 6528
merci pour vos interventions



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