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ExerciceTerminale, chapitre 2 — Probabilités · Exercices de synthèse

Exercice 32

DémonstrationCalcul

Le problème du chevalier de Méré. Au XVIIᵉ siècle, un joueur soumet à Pascal le problème suivant : il pensait avoir autant de chances d'obtenir au moins un 66 en lançant 44 fois un dé, que d'obtenir au moins un double 66 en lançant 2424 fois deux dés. L'expérience lui donnait pourtant tort.

1. On lance 44 fois un dé équilibré. On note AA l'événement « obtenir au moins un 66 ». Calculer P(A)P(A), arrondie à 10−410^{-4}.

2. On lance 2424 fois deux dés équilibrés. Justifier que la probabilité d'obtenir un double 66 lors d'un lancer vaut 136\dfrac{1}{36}.

3. On note BB l'événement « obtenir au moins un double 66 au cours des 2424 lancers ». Calculer P(B)P(B), arrondie à 10−410^{-4}.

4. Le chevalier de Méré avait-il raison ? Commenter.

Corrigé

1. Les 44 lancers sont identiques et indépendants, de succès « obtenir un 66 » et de probabilité 16\dfrac{1}{6}. En notant XX le nombre de 66 obtenus, on a X∼ℬ(4 ;16)X\sim\mathcal{B}\left(4\,;\frac{1}{6}\right), et AA est l'événement (X⩾1)(X\geqslant 1) : P(A)=1−P(X=0)=1−(56)4d’ouˋP(A)≈0,5177P(A)=1-P(X=0)=1-\left(\frac{5}{6}\right)^4 \qquad\text{d'où}\qquad \boxed{P(A)\approx 0{,}5177}

2. Les deux dés étant indépendants, la probabilité que tous deux donnent un 66 vaut : 16×16=136\frac{1}{6}\times\frac{1}{6}=\boxed{\frac{1}{36}}

3. De même, en notant YY le nombre de double 66 obtenus, on a Y∼ℬ(24 ;136)Y\sim\mathcal{B}\left(24\,;\frac{1}{36}\right) : P(B)=1−(3536)24d’ouˋP(B)≈0,4914P(B)=1-\left(\frac{35}{36}\right)^{24} \qquad\text{d'où}\qquad \boxed{P(B)\approx 0{,}4914}

4. Les deux probabilités sont proches, mais P(A)>0,5>P(B)P(A)>0{,}5>P(B) : le chevalier de Meˊreˊ avait tort\boxed{\text{le chevalier de Méré avait tort}} Le premier pari est légèrement gagnant, le second légèrement perdant. L'écart, de l'ordre de 33 points, n'est décelable qu'après un très grand nombre de parties : c'est précisément ce que l'expérience du joueur avait fini par révéler, sans qu'il puisse l'expliquer.

Dans l'édifice

Thèmes

indépendance, triangle de pascal, loi binomiale, au moins un succès, dés

Notions

indépendance, loi (d'une variable aléatoire)

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