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Leçon 8

Succession de deux épreuves indépendantes

Vidéo 8 : Succession de deux épreuves indépendantes · 4 min 11 s · sous-titres en français

Le cours écrit

8.1 Couples et produit cartésien

Quand on enchaîne deux épreuves, une issue est un couple : le résultat de la première, puis celui de la seconde. L'ordre compte : le couple (2 ;5)(2\,;5) n'est pas le couple (5 ;2)(5\,;2). L'ensemble des couples est le produit cartésien Ω1×Ω2\Omega_1 \times \Omega_2.

8.2 Le modèle

Deux épreuves sont indépendantes si le résultat de l'une n'influence pas l'autre. Dans ce modèle, la probabilité d'un couple est le produit des probabilités de ses deux résultats : P((x ;y))=P(x)×P(y).P\big((x\,;y)\big) = P(x) \times P(y).

8.3 Représentation par un tableau

Exemple 22 (deux dés). On lance un dé bleu, puis un dé rouge, tous deux équilibrés. Il y a 6×6=366 \times 6 = 36 couples, chacun de probabilité 16×16=136\dfrac16 \times \dfrac16 = \dfrac{1}{36}. Dans chaque case, on écrit la somme des deux dés.

bleu \ rouge 11 22 33 44 55 66
11 22 33 44 55 66 77
22 33 44 55 66 77 88
33 44 55 66 77 88 99
44 55 66 77 88 99 1010
55 66 77 88 99 1010 1111
66 77 88 99 1010 1111 1212

La somme 77 occupe six cases : P(somme=7)=636=16P(\text{somme} = 7) = \dfrac{6}{36} = \dfrac16. La somme 22 n'en occupe qu'une : P(somme=2)=136P(\text{somme} = 2) = \dfrac{1}{36}.

Si les issues ne sont pas équiprobables, on écrit dans chaque case le produit des deux probabilités.

Exemple 23. Une roue s'arrête sur rouge avec la probabilité 12\dfrac12, sur bleu avec 13\dfrac13, sur vert avec 16\dfrac16. Puis on lance une pièce équilibrée.

Pile : 12\dfrac12 Face : 12\dfrac12 Total
Rouge : 12\dfrac12 14\dfrac14 14\dfrac14 12\dfrac12
Bleu : 13\dfrac13 16\dfrac16 16\dfrac16 13\dfrac13
Vert : 16\dfrac16 112\dfrac{1}{12} 112\dfrac{1}{12} 16\dfrac16
Total 12\dfrac12 12\dfrac12 11

8.4 Représentation par un arbre

Exemple 24 (avec remise). Un sac contient cinq billes : trois rouges et deux bleues. On tire une bille, on note sa couleur, on la remet, et on en tire une seconde. Le sac est le même au second tirage : les deux tirages sont indépendants, et les branches du second niveau sont identiques aux premières. Ainsi P(RR)=35×35=925P(RR) = \dfrac35 \times \dfrac35 = \dfrac{9}{25}. Deux billes de la même couleur : 925+425=1325\dfrac{9}{25} + \dfrac{4}{25} = \dfrac{13}{25}.

8.5 Le piège du tirage sans remise

Exemple 24 (suite). Si on ne remet pas la bille, il ne reste que quatre billes au second tirage, et leur composition dépend du premier tirage. Les tirages ne sont pas indépendants. L'arbre reste juste, car ses branches portent des probabilités conditionnelles : P(RR)=35×24=310P(RR) = \dfrac35 \times \dfrac24 = \dfrac{3}{10}, et non 925\dfrac{9}{25}.

8.6 Tableau ou arbre ?

Le tableau convient pour deux épreuves qui ont beaucoup d'issues. L'arbre convient quand il y a peu d'issues, et il se prolonge facilement à une troisième épreuve.

Lire le cours complet du chapitre

Exercices 15 et 16

  • Exercice 15 : deux dés à quatre faces
  • Exercice 16 : tableau et arbre

Exercices du chapitre (PDF, 150 Ko)

Corrigés

Cherche d'abord les exercices sur ta feuille, puis compare avec le corrigé détaillé.

Corrigés du chapitre (PDF, 134 Ko)

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