Probabilité
Objectifs pédagogiques
- Définir les concepts de base des probabilités
- Calculer des probabilités dans le cas fini
- Utiliser les propriétés des probabilités
- Traiter des situations aléatoires simples
Situation d'apprentissage
Lors d'une kermesse scolaire à Bouaké, un jeu consiste à lancer un dé parfait numéroté 1 à 6. Le jackpot (10 000 FCFA) s'obtient avec un 6. Une élève affirme qu'on a peu de chance d'avoir le jackpot. Son camarade qui vient de gagner n'est pas d'accord. Pour les départager, la classe décide de calculer les probabilités.
Le cours
1. Vocabulaire des probabilités\n\n- Expérience aléatoire : Issue incertaine (lancer de dé)\n- Univers Ω : Ensemble de toutes les issues possibles\n- Événement : Sous-ensemble de Ω\n- Événement élémentaire : Singleton (une seule issue)\n- Événement certain : Ω\n- Événement impossible : ∅\n\n## 2. Définition classique (équiprobabilité)\n\nSi toutes les issues sont équiprobables :\n$$P(A) = \\frac{\\text{nombre d'issues favorables}}{\\text{nombre d'issues possibles}} = \\frac{\\text{card}(A)}{\\text{card}(Ω)}$$\n\nExemple : Dé à 6 faces équilibré :\n- P(obtenir 6) = 1/6 ≈ 0.1667\n- P(obtenir un nombre pair) = 3/6 = 1/2\n\n## 3. Propriétés fondamentales\n\n1. $$0 \\leq P(A) \\leq 1$$\n2. $$P(Ω) = 1$$\n3. $$P(∅) = 0$$\n4. $$P(\\bar{A}) = 1 - P(A)$$ (probabilité de l'événement contraire)\n\n## 4. Probabilité de l'union\n\n$$P(A ∪ B) = P(A) + P(B) - P(A ∩ B)$$\n\nSi A et B sont incompatibles (A ∩ B = ∅), alors :\n$$P(A ∪ B) = P(A) + P(B)$$\n\n## 5. Situation de la kermesse\n\nUnivers Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, card(Ω) = 6\nÉvénement J = "obtenir le jackpot" = {6}\n$$P(J) = 1/6 ≈ 0.1667$$\n\nÉvénement N = "obtenir un numéro non gagnant" = {1, 2, 3, 4, 5}\n$$P(N) = 5/6 ≈ 0.8333$$\n\nEffectivement, P(J) < P(N), l'élève a raison : on a moins de chance d'avoir le jackpot que d'avoir un autre numéro.\n\n## 6. Probabilités avec dés, pièces, cartes\n\n- Dé à 6 faces : Ω = {1,...,6}, card(Ω) = 6\n- Pièce de monnaie : Ω = {Pile, Face}, card(Ω) = 2\n- Cartes à jouer : 32 ou 52 cartes, avec couleurs et valeurs\n\nExemple : Lancer deux dés :\ncard(Ω) = 6 × 6 = 36\nP(somme = 7) = 6/36 = 1/6 (paires : (1,6), (2,5), (3,4), (4,3), (5,2), (6,1))\n\n## 7. Applications ivoiriennes\n\n1. Météo : Probabilité de pluie à Abidjan en saison des pluies\n2. Agriculture : Probabilité qu'une plantation de cacao soit affectée par une maladie\n3. Transport : Probabilité qu'un bus soit à l'heure sur la ligne Abidjan-Yamoussoukro\n\n## 8. Arbres de probabilités\n\nPour des expériences successives, on peut construire un arbre :\n- Les branches représentent les issues\n- Les feuilles donnent les issues finales\n- On multiplie les probabilités le long d'un chemin\n\nExemple : Lancer deux pièces :\nPremier lancer : P(P) = 1/2, P(F) = 1/2\nPour chaque, deuxième lancer : mêmes probabilités\nP(PP) = 1/2 × 1/2 = 1/4\nP(PF) = 1/4, etc.
Points clés à retenir
- Probabilité = favorable/possible dans le cas équiprobable
- 0 ≤ P(A) ≤ 1
- P(Ω) = 1, P(∅) = 0
- P(Ā) = 1 - P(A)
- P(A ∪ B) = P(A) + P(B) - P(A ∩ B)
- Si A et B incompatibles : P(A ∪ B) = P(A) + P(B)
Quiz d'auto-évaluation
Si P(A) = 0.3, alors P(Ā) = :
- 0.3
- 0.7
- 0.5
- 0
Réponse
0.7
Dans un lancer de dé équilibré, P(nombre premier) = ? (Nombres premiers ≤6 : 2,3,5)
- 1/2
- 1/3
- 1/6
- 2/3
Réponse
1/2
Si A et B sont incompatibles et P(A)=0.4, P(B)=0.3, alors P(A∪B) = :
- 0.7
- 0.12
- 0.1
- 0.58
Réponse
0.7
Dans une urne avec 5 boules blanches et 3 noires, P(tirer une noire) = :
- 5/8
- 3/8
- 3/5
- 5/3
Réponse
3/8
Vidéos pour approfondir
Ouvrir dans l'application (suivi de progression, quiz interactifs)