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Exercices et problèmes de statistique et probabilités
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Les probabilités et les exercices de maths en 3ème pour calculer la probabilité d'un événement et étude des arbres de probabilité
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4 Quelle est la probabilité de ne rien gagner ? Exercice 3 Dans un pot au couvercle rouge on a mis 6 bonbons à la fraise et
Comment calculer la probabilité exemple ?
= P(A) + P(B) – P(A – B) C'est-à-dire que la probabilité que l'un ou l'autre des deux événements se produise est égale à la probabilité que le premier événement se produise, plus la probabilité que le second se produise, moins la probabilité que les deux se produisent.Comment comprendre un exercice de probabilité ?
On peut représenter la situation par un arbre. Chaque parcours représente une issue possible : on peut par exemple tirer une rouge puis une autre rouge, ou une verte puis une rouge, etc… Ensuite, on complète cet arbre avec les probabilités de tirer une verte ou une rouge à chaque tirage.
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Calculer la probabilité d'un événement
Exercice n°1:
Un sachet contient 2 bonbons à la menthe, 3 à l'orange et 5 au citron. On tire, au hasard, un bonbon du sachet et
on définit les événements suivants :A : " le bonbon est à la menthe » ;
B : " le bonbon est à l'orange » ;
C : " le bonbon est au citron ».
1.Détermine les probabilités p(A) puis p(B) et p(C).
2.Représente l'expérience par un arbre pondéré ( on fait f
igurer sur chaque branche la probabilité associée).Solution :
1.Calcul de probabilités.
Com me le bonbon est tiré au hasard, alors chaque bonbon a la même chance d"être tiré. Le nombre d"issues possibles est de 10 ( 2 + 3 + 5 = 10). L"événement A est constitué de deux issue favorables, on a donc : p(A) = 102L"événement B est constitué de trois issue favorables, on a donc : p(B) = 103
L"événement C est constitué de cinq issue favorables, on a donc : p(C) = 105
2.Arbre des possibles
A 0,2 0,3 B 0,5 COn vérifie que 0,2 + 0,3 + 0,5 = 1
Exercice n°2 :
Un jeu de 32 cartes à jouer est constitué de quatre " familles » : trèfle et pique, de couleur noire ; carreau et coeur, de couleur rouge. Dans chaque famille, on trouve trois " figures » : valet, dame, roi. On tire une carte au hasard dans ce jeu de 32 cartes. Quelle est la probabilité des événements suivants :1." La carte tirée est une dame. »
2." La carte tirée est une figure rouge. »
3." La carte tirée n'est pas une figure rouge. »
Solution :
1." La carte tirée est une dame. »
Dans un jeu de 32 cartes, il y a 4 dames, soit 4 possibilités, ou cas favorables, pour l"événement A.
Le nom
bre de cas possibles est égal au nombre total de cartes, soit 32.D"où
p(A) = 81324
Conclusion : La probabilité de tirer une dame est 81
2." La carte tirée est une figure rouge. »
Dans un jeu de 32 cartes, il y a 3 figures carreaux et 3 figures curs, 6 possibilités, ou cas favorables, pour
l"événem ent B.D"où
p(B) = 163326
Conclusion : La probabilité de tirer une figure rougeest 163
3." La carte tirée n'est pas une figure rouge. »
L"événement C est l"événement contraire de B. Donc p(C) = 1 - p(B) p(C) = 1 - 161316316
163
Conclusion : La probabilité de ne pas tirer une figure rouge est 1613
Exercice n°3 :
Déterminer la probabilité de tirer un as ou un coeur dans un jeu de 32 ca rtes.Solution :
Dans un jeu de 32 cartes, il y a 3 as ( le carreau, le trèfle, le pi c ), 1 as cur et 7 curs . Il y a donc 11 chances sur 32 de tirer un as ou un coeur soit une probab ilité de 3211Exercice n°4:
Un sac opaque contient les boules représentées ci-dessous ; un nom bre de points est indiqué sur chacune d'elles. On tire au hasard une boule et on lit le nombre de points.Solution :
1.L'arbre pondéré des possibles.
Les résultats possibles sont : 1, 2, 3, 4
14,0104
3,01032
2,0102
31,0101 4
On remarque que la somme des probabilités est égale à 1 : 0,4 + 0,3 + 0,2 + 0,1 = 12.Probabilité de l'événement A : " obtenir au moins 2 points »
L"événement contraire de A est : " obtenir 1 point »On a donc
p(non A) = 0,4 Comme p(A) + p(non A) = 1 , alors p(A) = 1 - p(non A) = 1 - 0,4 = 0,6 Conclusion : La probabilité de l"événement a est 0,6Exercice n°5 :
Un écran LCD de forme rectangulaire a pour dimensions 60 cm45 cm. La partie principale de l'écran est
elle-même représentée par un rectangle de dimensions 48 cm36 cm.
Sachant qu'un pixel de l'écran est défectueux, détermine la probabilité de l'événement A défini par : " le pixel défectueux se trouve sur la partie principale de l'écran ».1.Dessine l'arbre des possibles par les probabilités
données sous form e fractionnaire et décimale.2.Calcule la probabilité de l'événement A : " obtenir
au m oins 2 points ». 45 cm36 cm
48 cm60 cm
Solution :
La probabilité cherchée est :
p(A) = écranl'de totaleaireprincipale partie la de aireAvec aire de la partie principale = 48 cm
36 cm = 1 728 cm
2 et aire totale de l'écran = 60 cm45 cm = 2 700 cm
2D'où
p(A) = 64,0700 2728 1.Conclusion : p(A) = 0,64
Expérience à deux épreuves
Exercice n°6:
Un joueur de tennis a droit à deux tentatives pour réussir sa mise en jeu. Gwladys réussit sa première balle de service dans 65 % des cas. Quand elle échoue, elle réussit la seconde dans 80 % des cas.Quelle est la probabilité pour qu'elle commette une double faute ( c'est-à-dire qu'elle échoue
deux fois de suite) ?Solution :
Pour la première balle de service elle réussit dans 65 % des cas, donc elle é choue dans 35 % des cas. Pour la seconde balle de service elle réussit dans 80 % des cas, donc elle échoue dans 20 % des cas. Donc 20 % de 35 % des mises en jeu effectuées ne sont pas réussies.On a :
100707,035,02,010035
10020Conclusion : La probabilité pour que Gwladys commette une double faute est de 1007
Exercice n°7 :
Une urne contient 5 boules indiscernables
au toucher : deux bleues " B » et trois rouges " R ». On dispose également de deux sacs contenant des jetons : l'un est bleu et contient un jeton bleu " b » et trois jetons rouges " r », l 'autre est rouge et contient deux jetons bleus " b » et deux jetons rouge " r » On extrait une boule de l'urne, puis on tire un jeton dans le sac qui est de la même couleur que la boule tirée.1.Combien y a-t-il d'issues possibles ?
2.A l'aide d'un arbre pondéré, détermine la probabilité de chacune de ses issues.
3.Détermine la probabilité d'événement A : " la boule et le jeton extraits sont de la même
couleur »Solution :
1.Nombre d'issues possibles.
Si la prem
ière tirée est bleue, le jeton tiré peut-être bleu ou rouge, soit deux résultats possibles (B, b) et (B, r) Si la première tirée est rouge, le jeton tiré peut-être bleu ou rouge, soit deux résultats possibles (R, b) et (R, r).Conclusion :
Il y a 4 issue possible.
2.Arbre pondéré des possibles
1 er tirage2ème
tirage Isssues Probabilités1/4b (B, b)
p(B,b) = 20241
52 101
B2/53/4r (B, r)
p(B,r) = 20643
52 103
3/52/4b (R, b) p(R,b) =
20642
53103
R
2/4r (R, r)
p(R,r) = 2064 2 53103
3.Probabilité de l'événement A : " la boule et le jeton extraits sont de la même couleur »
L"événem
ent A est constitué de deux événement élémentaires (B, b) et (R, r ). p(A) = p(B, b) + p(R, r) = 52104
103
101
Conclusion : La probabilité de l'événement A est 52
Exercice n°8 :
Dans une urne, il y a cinq boules rouges (R), deux boules bleues (B) et une boule verte (V), indiscernables au
toucher. On tire successivement et sans remise deux boules. On veut déterminer la probabilité de tirer deux boules de la même couleur.1.Représente sur un arbre tous les possibles en indiquant sur les branc
hes correspondantes la probabilité de tirer deux boules de chaque tirage lors des deux tirages. 2. En déduire la probabilité d'avoir : le couple (R, R), le couple (B, B) , le couple (V, V).3.En déduire la probabilité de tirer deux boules de même couleur.
Solution :
1.Représentation de l'arbre pondéré des possibles
858281
RBV747271757171757270
R B V R B VR B V 2.Probabilité d'avoir le couple (R, R)
On a :
562074
85
soit
5620 des expériences qui donneront comme résultat (R, R)
Probabilité d"avoir le couple (B, B)
On a :
5627 1 82
soit
562 des expériences qui donneront comme résultat (B, B)
Probabilité d"avoir le couple (V, V)
On a : 070
81 soit aucune expérience qui donnera comme résultat (V, V)
3. Probabilité de tirer deux boules de même couleur.Comme ces issues sont incompatibles, pour calculer la probabilité de tirer deux boules de même couleur, on
ajoute les probabilités de ces issues.On a :
5622562
5620
Conclusion : La probabilité d'obtenir deux boules de même couleur est de 5622
Exercice n°9
A bord d'un bateau, le tiroir des féculents contient deux sachets de riz et trois sachets de pâtes, et le tiroir des
protéines contient trois boites de thon, deux boites de veau et une boîte de viande de boeuf.Tiroir des féculents
R R P P P
Tiroir des protéines
T T T V V B B B
Pour composer son repas, un matelot prend d'abord un sachet au hasard dans le tiroir des féculents puis,
toujours au hasard, une boîte dans le tiroir des protéines.Construis l'arbre pondéré des possibles de cette expérience à deux épreuves puis le compléter en calculant les
probabilités associées à chaque issue.Solution :
1 ereépreuve 2
ème
épreuve Isssues Probabilités T (R, T ) p (R, T ) = 30663
52 51
3/6 R 2/6 V (R, V ) p (R, V ) = 304
62
52 152
1/62/5 B (R, B ) p (R, T ) =
30261
52 151
3/5 T (P, T ) p (P, T ) =
30963
53 103
3/6 P 2/6 V (P, V ) p (P, V ) = 30662
53 51
1/6 B (P, B ) p (R, T ) = 303
61
53 51
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