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L'essentiel pour réussir la première en spécialité maths

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Un sac contient 5 jetons verts (numérotés de 1 à 5) et 4 jetons rouges (numérotés de 1 à 4).
  1. On tire successivement et au hasard 3 jetons du sac, sans remettre le jeton tiré.
    Combien y-a-t'il de tirages possibles

    Produit factorielle


    Soit $n$ un entier naturel non nul,
    $n!=n(n-1)(n-2)....\times 3\times 2\times 1$
    Par exemple $5!=5\times 4\times 3\times 2\times 1=120$

    p-liste sans répétition


    Soit $p\leq n$ Le nombre de $p$-listes de $p$ éléments de $E$ distincts est $A_p^n=n\times(n-1)\times(n-2)\times \dots \times (n-p+1)=\dfrac{n!}{(n-p)!}$.
    Si $p=n$, il s'agit du nombre de permutations de $n$ éléments soit $A_n^n=n!$
    Remarques
    Dans un arrangement (liste de $p$ éléments de $E$ distincts, on tient compte de l'ordre.
    On cherche le nombre combinaisons de 3 jetons sans répétition.
    Il n'y a pas remise donc on cherche le nombre de 3-listes sans répétitions
    soit $A_9^3=\dfrac{9!}{(9-3)!}=9\times 8\times 7=504$
  2. Calculer la probabilité d'obtenir 3 jetons verts.
    Il faut chercher le nombre de 3-listes sans répétitions parmi les 5 jetons verts
    On doit tirer sans remise 3 jetons verts parmi 5
    Il y a donc $A_5^3=\dfrac{5!}{(5-3)!}=\dfrac{5!}{2!}=5\times 4\times 3=60$
  3. Quelle est la probabilité de tirer exactement 1 jeton vert.
    Il faut chercher le nombre de tirages avec 2 jetons rouges.
    Il y a 5 choix possibles pour le jeton vert
    et $A_4^2=\dfrac{4!}{(4-2)!}=4\times 3=12$ tirages possibles pour les 2 jetons rouges.
    De plus il y a trois combinaisons possibles pour l'ordre des jetons soit $(V;R;R)$, $(R;V;R)$ et $(R;R;V)$
    Il y a donc $3\times 5\times 12=180$ tirages possibles avec 1 jeton vert
  4. On tire successivement et au hasard 3 jetons du sac, avec remise du jeton tiré à chaque tirage.
    Quelle est la probabilité d'obtenir 3 jetons verts?

    p-liste


    Une $p$-liste de $E$ est une liste ordonnée de $p$ éléments de $E$ non nécessairement distincts.
    Le nombre de $p$-liste de $E$ est $n^p$.
    Par exemple, si $E={1;2;3;4}$.
    $(1;2;3;4;4)$, $(1;2;2;3;1)$ et $(2;2;3;2;4)$ sont trois $5$-listes distinctes de $E$.
    On a 9 choix possibles à chaque tirage.
    Il y a remise donc $9^3=729$ tirages possibles.
    On choisit ensuite 3 jetons verts parmi 5 soit $5^3=125$ tirages avec 3 jetons verts
  5. On tire simultanément et au hasard 3 jetons du sac.
    Quelle est la probabilité d'obtenir 3 jetons verts?

    Combinaisons


    $E$ est un ensemble de $n$ éléments et $0\leq p \leq n$.
    Une combinaison de $p$ éléments de $E$ est un sous ensemble (ou partie) de $p$ éléments de $E$.
    Pour une combinaison, on ne tient pas compte de l'ordre des éléments de la $p$-liste et il n'y a pas de répétitions d'éléments identiques.
    Le nombre de combinaisons de $p$ ($p\leq n$) éléments de $E$ est l'entier naturel noté $\begin{pmatrix} n\\p \end{pmatrix}=n\times(n-1) \times \cdots \times(n-p+1) = \dfrac{n!}{p!(n-p)!}$
    On cherche les combinaisons de 3 jetons parmi 9
    soit $\begin{pmatrix} 3\\9 \end{pmatrix}=\dfrac{9!}{3!(9-3)!}=\dfrac{9!}{3!6!}=\dfrac{9\times 8\times 7}{3\times 2\times 1}=84$ tirages possibles.
    et $\begin{pmatrix} 3\\5 \end{pmatrix}=\dfrac{5!}{3!(5-3)!}=\dfrac{5!}{3!2!}=\dfrac{5\times 4\times 3}{3\times 2\times 1}=10$ tirages avec 3 jetons verts

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