Mathématiques et tableur au lycée : Le problème du duc de Toscane
Le problème du duc de Toscane(*) Virginie Maitrot(**) L’activité qui suit a été utilisée avec des classes de Première L en 2001 car la simulation était au programme de math-info cette année-là La simulation étant maintenant traitée en classe de Seconde, elle a disparu du programme de Première (à partir de septembre 2001) Cette
Le problème du Grand Duc de Toscane
Le problème du Grand Duc de Toscane Les jeux de dés sont non seulement les ancêtres étymologiques des probabilités (le hasard est un mot d’origine arabe az-zarh: le dé) mais aussi les ancêtres mathématiques En effet, parmi les premières questions
Le problème du Duc de Toscane
Le problème du Duc de Toscane On dispose de trois dés cubiques équilibrés dont les faces sont numérotés de 1 à 6 Le duc de Toscane énonça le paradoxe suivant : "Alors que les sommes des faces égales à 9 ou à 10 sont obtenues toutes les deux de six façons différentes, on obtient plus souvent la somme
Le problème du Duc de Toscane - pagesperso-orangefr
Le problème du Duc de Toscane On dispose de trois dés cubiques équilibrés dont les faces sont numérotés de 1 à 6 Le duc de Toscane énonça le paradoxe suivant : "Alors que les sommes des faces égales à 9 ou à 10 sont obtenues toutes les deux de six façons différentes, on obtient plus souvent la
Le paradoxe du Grand Duc de Toscane
DERNIÈRE IMPRESSION LE 10 mai 2015 à 23:21 Le paradoxe du Grand Duc de Toscane 1 Contexte historique Galilée (1554-1642) est surtout connu pour ses travaux en astronomie, faisant
PROBLÈME DU DUC DE TOSCANE Simulation de lancers de dés avec XCAS
Cosme II de Médicis (Florence 1590-1621), Duc de Toscane, fut le protecteur de l’illustre Gallilée (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Florence le 8 janvier 1642) son ancien précepteur Profitant d’un moment de répit du
1 Énoncé du problème Le Duc de Toscane : nouvelle version 2
1 Énoncé du problèmeLe Duc de Toscane : nouvelle version 9/5/2015 Le Duc de Toscane avait repéré, dit la légende, que la probabilité d’obtenir la somme 10 avec 3 dés était supérieure à celle d’obtenir la somme 9 Pour déceler cette différence de l’ordre de 1 , on se dit qu’il devait passer beaucoup de temps à jouer
Problème du Duc de Toscane - lyceedadultesfr
Problème du Duc de Toscane I- Un peu de (petite) histoire Cosme II de Médicis (Florence 1590-1621), Duc de Toscane, fut le protecteur de l’illustre Gallilée (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Florence le 8 janvier 1642) son ancien précepteur Profitant d’un moment de répit du savant entre l’écriture
Paradoxe du Grand Duc de Toscane
ProblŁme du Grand Duc de Toscane : Le Grand Duc de Toscane Øtait un grand amateur de jeux de dØs Son expØrience lui a appris qu’en lançant trois dØs, il obtenait plus souvent 10 points que 9 points Cette constatation lui semblant Øtrange il Ønonça donc le paradoxe suivant :
[PDF] le problème est dû
[PDF] le probleme in english
[PDF] Le Problème ouvert
[PDF] Le problème ouvert : le volume de la boîte
[PDF] Le procès de Georges dans les souris et les hommes
[PDF] Le procès de Georges Milton des souris et des hommes
[PDF] Le procès de Médée
[PDF] Le procès de Médée
[PDF] le procès de Papon pour complicité de crime contre l'humaniter
[PDF] le proces du siecle
[PDF] Le procès du singe de 1925 devoir d'histoire
[PDF] le procès du singe film
[PDF] le processus d achat du consommateur en ligne
[PDF] le processus d'étalement urbain
Le problème du Grand Duc de Toscane
Les jeux de dés sont non seulement les ancêtres étymologiques des probabilités (le hasard est un mot
d'origine arabe az-zarh : le dé) mais aussi les ancêtres mathématiques. En effet, parmi les premières questions
proprement probabilistes répertoriées, la plupart font référence aux jeux de dés.Ainsi le Grand Duc de Toscane, qui jouait beaucoup, remarqua qu'en lançant trois dés et en totalisant les points
on obtenait plus souvent 10 que 9.Cette constatation l'étonnait car 10 et 9 s'écrivent d'autant de manières différents comme somme de trois dés.
9 = 1 + 2 + 6 = 1 + 3 + 5 = 1 + 4 + 4 = 2 + 2 + 5 = 2 + 3 + 4 = 3 + 3 + 3
et10 = 1 + 3 + 6 = 1 + 4 + 5 = 2 + 2 + 6 = 2 + 3 + 5 = 2 + 4 + 4 = 3 + 3 + 4
C'est Galilée (1564-1642) qui élucida le problème.Jouons ou plutôt simulons une succession de lancers de trois dés à l'aide d'un générateur de nombres
aléatoires d'une calculatrice.Entrée :
Saisir N
Initialisations :
E prend la valeur 0 (compteur des 9 initialisé à 0) D prend la valeur 0 (compteur des 10 initialisé à 0)Traitement :
Pour i allant de 1 à N Faire
S prend la valeur de Rand(1, 6) + Rand(1, 6) + Rand (1, 6)Si S = 9
Alors E prend la valeur E + 1
SinonSi S prend la valeur 10
Alors D prend la valeur D + 1
FinSi FinSiFinPour
Sortie :
Afficher 9 et E
NAfficher 10 et D
N i est incrémenté de 1 (automatique avec une boucle " Pour »).Voici quelques résultats :
Nombre de lancers 100 500 800 1000 1000 1500
Fréquence d'apparition de 9 0,05 0,15 0,11125 0,12 0,107 0,114 Fréquence d'apparition de 10 0,11 0,102 0,1225 0,127 0,118 0,140666...La convergence est très lente.
Le Grand Duc de Toscane avait une intuition naturelle de la loi faible des grands nombres qui précise que
lorsque l'on répète un grand nombre de fois une expérience aléatoire la fréquence d'apparition d'un événement
se rapproche de la probabilité de l'événement. Le modèle choisi par le Grand Duc n'était pas validé par l'expérience.Précisons le modèle du Grand Duc :
Le Grand Duc lance les trois dés en même temps et considère qu'ils sont indiscernables. Dans le modèle, il y a :
3 2 16 6 6C 2 C C 56 issues.
En munissant l'ensemble des issues de la loi équirépartie, la probabilité de l'événement " la somme vaut 9 »
ainsi que l'événement " la somme vaut 10 » est : 6 30,1070156 28 .Le " bon » modèle :
Il faut considérer l'ordre dans lequel apparaissent les points, autrement dit, considérer que les dés sont
discernables. Une issue est alors un triplet (i, j, k) avec 0 i 6, 0 j 6, 0 k 6.Il y a 36 issues possibles.
33! 6 si , , sont 2 à 2 distincts6 216
3, , si ou ou 216
1 si 216
i j kP i j k i j k i j k i k j
i j k6 6 3 3 6 1 25"somme 9" 0,1157216 216P
6 6 3 6 3 3 27"somme 10" 0,125216 216P
Compléments sur modèle et simulation :
Définition de modèle du dictionnaire :
1°) On appellera modèle une réalité dont l'existence sert de référence ou de mesure à d'autres
réalités considérées comme secondes.4°) Épistémologie : construction théorique susceptible de fournir une certaine intelligibilité d'un
domaine particulier et déterminé de la réalité. On parle de modèle aussi bien en mathématiques
qu'en physique en biologie ou dans les sciences de l'homme.En fait, un modèle est tantôt une réalité exemplaire qui s'impose ou se propose à l'imitation mais tantôt et
l'imitation se trouve inversée la reproduction d'une chose à une échelle différente : mode réduit...
Schématisons ce qui se passe en statistique :
Statistique
descriptiveThéorie des
probabilitésModélisation
Simulation
Données
expérimentalesEn parlant de modèle on va produire des données en simulant et il devient inutile de faire des relevés.
Bien sûr, le problème qui se pose est celui de la validation du modèle retenu pour un phénomène donné.
Tant que la réalité ne contredit pas le modèle utilisé dans la simulation, on le considère comme valide.
Enfin, si plusieurs modèles n'ont pas été invalidés, on les considère comme valides et on choisit le plus
simple.Bibliographie : Probabilités en 1ère
Les certitudes du hasard. Arthur Engel. Aléas Éditeurs. Enseigner les probabilités au lycée. Réseau des IREM.Probabilités et statistiques : de l'intuition aux applications. Jacques Harshong, Diderot Éditeur.
En passant par le hasard... Les probabilités de tous les jours. Gilles Pagès et Claude Bourzitat, Vuibert.
Les probabilités. Albert Jacquard, Que sais-je ? L'empereur et la girafe. Claudine Robert, Diderot Éditeur. Les structures du hasard : les probabilités et leurs usages. Jean-Louis Boursin, Points Sciences. Simulation et statistique en seconde. Irem Paris XIII (Villetaneuse)