Une sauterelle dans une cage tétraédrique
Une sauterelle se déplace toutes les minutes d'un sommet à l'autre de sa cage qui a la forme d'un tétraèdre. Elle reste exactement une minute au même endroit.
Quand elle est au sommet A, elle a autant de chance d'aller sur les trois autres sommets.
Quand elle est au sommet B, elle ne se rend que sur les sommets A et D, de façon équiprobable.
Quand elle est au sommet C, elle ne se rend que sur les sommets A et B, et elle choisit A avec une probabilité égale à 1/3.
Quand elle est au sommet D, elle choisit A, B ou C avec les probabilités respectives 1/2, 1/4 et 1/4. A l'instant 0 ou on met la sauterelle dans sa cage, celle-ci se trouve en A.
1. Quelle est la probabilité que la sauterelle se trouve en B après une minute ? après deux minutes ?
2. On note An l'événement "la sauterelle est au sommet A au bout de n minutes", les événements Bn, Cn et Dn sont définis de façon similaire.
(a) A l'aide d'un arbre de probabilités, exprimer P(An+1) en fonction de P(An), P(Bn), P(Cn) et P(Dn).
(b) Exprimer de même P(Bn+1), P(Cn+1) et P(Dn+1) en fonction de P(An), P(Bn), P(Cn) et P(Dn).
3. On note Xn, la matrice ligne (P(An)P(Bn)P(Cn)P(Dn)).
Déterminer la matrice carrée M telle que Xn+1=Xn*M.
4. Avec une calculatrice ou un logiciel, calculer M^2, M^10 et M^60.
5. Quelle est la probabilité que la sauterelle soit en A au bout de 10 minutes ? au bout d'une heure ?
6. Que constate-t-on ? Interprétez ce résultat.
7. Résoudre l'équation X=XM, dont l'inconnue est X=(x y z t), avec x+y+z+t=1.
1. Après une minute, 1/18 ??
Après deux minutes, je ne sais pas ..
2. (a) Je n'arrive pas déjà à réaliser l'arbre mais je sais qu'il faut utiliser les probabilités totales.
(b) Pareil que pour la 2. (a).
3. ??
4. Facile si on a M
5. ??
6. Je pense qu'il faut calculer la lim Xn en + l'infini. Ça doit être égale a X
7. Il me faut X et M
Je vous serai très reconnaissant de m'aider.
En attente de vos réponses, merci
si la sauterelle est en B après 1mn c'est qu'elle a été directement de A en B quelle est cette probabilité
Dia duit
Connais-tu les graphes probabilistes ?
Pour abréger les notations tu pourrais noter an,bn,cn,dn les probabilités P(An),P(Bn),P(Cn),P(Dn)
La sauterelle est en A à l'instant 0. A l'instant 1 elle est en B avec une probabilité égale à 1/3 d'après l'énoncé. A l'instant 2 elle ne peut être en B, la probabilité est nulle.
Si à l'instant n+1 la sauterelle est en A, à l'instant n elle était soit en B, soit en C, soit en D. C'est pour cela que j'ai écrit à 16h46 :
Tu peux en déduire :
et donc :
et finalement :
soit, avec les notations que je suggère pour alléger les écritures:
Ah oui ok merci beaucoup je comprends mieux maintenant
3. M = ( 0 1/2 1/3 1/2)
( 1/3 0 2/3 1/4)
( 1/3 0 0 1/4)
( 1/3 1/2 0 0 ) ??
Tu peux me repondre assez vite ou m'aidez assez vite car comme demain je ne suis pas la et j'aimerai finir vite cette exercice pour passer a autre chose car sans ton aide, je ne peux pas avancer .. :'(
Merci de me repondre et de m'aider assez vite, cordialement.
Celle que tu as écrite aurait été valable si les Xn avaient été des matrices colonnes (personnellement je préfère mais ce n'est pas la mode actuelle)
4. Facile avec la calculatrice
5. Au bout de 10 minutes et au bout d'une heure, la probabilité que le sauterelle soit en A est de 50/181 = 0,276... ?? Apres je ne sais pas si c'est ca et si c'est ca comment l'expliquer, je ne sais pas.. :/
6. On constate que la probabilité qu'elle soit en A au bout de 10 minutes et au bout d'une heure est la meme. lim Xn=50/181 ??
7. ??
Bonjour,
Il est assez difficile pour moi de relire tous ces messages.
J'ai repris la matrice M donnée par Armen.
Voilà ce que je peux te dire en espérant ne pas me tromper.
X0 = [ 1 , 0 , 0 , 0 ]
X n+1 = X n * M donc par récurrence sur n , X n = X 0 * M n
q5
X 10 = X 0 * M 10
P ( A 10 ) 0,315
X 60 = X 0 * M 60
P ( A 10 ) ...
q7
X = X * M t'amène un système de 4 équations à 4 inconnues ( x , y , z , t )
t = 1 - x - y - z donc il suffit de trouver x , y , z .
On trouve X = [ 57 / 181 , 50 / 181 , 30 / 181 , 44 / 181 ]
Remarque : 57 / 181 0,315
Bonjour alb12
Je pense qu'elle a encore du travail à faire !
Elle doit vérifier les informations.
Elle doit faire la récurrence, résoudre le système.
Les résultats sont donnés uniquement pour qu'elle puisse valider ses calculs.
Je n'ai pas cherché à marcher sur tes plates-bandes mais il ( ou elle ) semblait vraiment galéré(e) depuis un certain temps !
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