Probabilité d’un événement | Statistiques et probabilités - Seconde
Introduction aux probabilités
Découvrez les fondements des probabilités en mathématiques
Définition de la probabilité
La probabilité d'un événement
La probabilité d'un événement A, notée P(A), est un nombre compris entre 0 et 1 qui mesure la chance que cet événement se réalise.
Types d'événements
Classification des événements
P(événement certain) = 1
2 Exemple : "Obtenir un chiffre entre 1 et 6 en lançant un dé normal"
P(événement impossible) = 0
2 Exemple : "Obtenir 7 en lançant un dé normal"
P(Ā) = 1 - P(A)
2 Exemple : Si A = "obtenir un 6", alors Ā = "ne pas obtenir un 6"
Calcul de probabilité
Méthode de calcul
Lorsque toutes les issues d'une expérience aléatoire ont la même chance de se produire (cas équiprobable), la probabilité d'un événement A est :
2 Cas possibles : {1, 2, 3, 4, 5, 6} → 6 cas
3 Soit A = "obtenir un nombre pair"
4 Cas favorables : {2, 4, 6} → 3 cas
5 Donc : P(A) = 3/6 = 1/2 = 0.5
Événements incompatibles
Addition de probabilités
Deux événements A et B sont incompatibles (ou disjoints) s'ils ne peuvent pas se produire en même temps.
Autrement dit : A ∩ B = ∅
On tire une carte d'un jeu de 32 cartes. Soient :
- A = "tirer un roi"
- B = "tirer une dame"
A et B sont incompatibles car une carte ne peut pas être à la fois roi et dame.
P(A) = 4/32, P(B) = 4/32
Donc : P(A ∪ B) = P(A) + P(B) = 4/32 + 4/32 = 8/32 = 1/4
Événements contraires
Propriété des événements contraires
Pour tout événement A, la probabilité de son événement contraire Ā est :
Ou encore : \( P(A) + P(\bar{A}) = 1 \)
2 Soit A = "obtenir un 6"
3 P(A) = 1/6
4 Soit Ā = "ne pas obtenir un 6"
5 P(Ā) = 1 - P(A) = 1 - 1/6 = 5/6
Exemple de calcul
Application concrète
On lance un dé équilibré à 6 faces numérotées de 1 à 6. On s'intéresse à l'événement A = "obtenir un nombre strictement inférieur à 5".
2 Ensemble des résultats favorables à A : {1, 2, 3, 4} → 4 cas
3 Donc : P(A) = 4/6 = 2/3 ≈ 0.67
4 P(Ā) = 1 - P(A) = 1 - 2/3 = 1/3
Tableau des fréquences
Lien entre fréquence et probabilité
Lorsqu'on répète un grand nombre de fois une expérience aléatoire, la fréquence d'apparition d'un événement tend vers sa probabilité théorique.
| Nombre de lancers | Fréquence pile | Probabilité théorique |
|---|---|---|
| 10 | 0.6 | 0.5 |
| 100 | 0.48 | 0.5 |
| 1000 | 0.503 | 0.5 |
Arbre de probabilités
Représentation visuelle
On tire successivement deux boules dans une urne contenant 3 boules rouges et 2 boules vertes (sans remise).
- 1 Sur chaque branche partant d'un nœud, la somme des probabilités est 1
- 2 La probabilité d'un chemin est le produit des probabilités des branches
- 3 La probabilité d'un événement est la somme des probabilités des chemins qui y conduisent
Exercice d'application
Problème complet
Une urne contient 5 boules rouges, 3 boules blanches et 2 boules noires. On tire une boule au hasard.
1. Calculer la probabilité de tirer une boule rouge.
2. Calculer la probabilité de tirer une boule qui n'est pas noire.
3. Calculer la probabilité de tirer une boule rouge ou blanche.
Solution de l'exercice
Correction détaillée
Total de boules : 5 + 3 + 2 = 10 boules
- 5 boules rouges
- 3 boules blanches
- 2 boules noires
Soit A = "tirer une boule rouge"
Soit B = "tirer une boule qui n'est pas noire" = "tirer une boule rouge ou blanche"
Ou bien : P(B) = 1 - P("tirer une boule noire") = 1 - 2/10 = 8/10 = 0.8
Les événements "tirer une boule rouge" et "tirer une boule blanche" sont incompatibles.
Résumé
Points clés
- \( 0 \leq P(A) \leq 1 \) pour tout événement A
- P(événement certain) = 1
- P(événement impossible) = 0
- \( P(A) = \frac{\text{nombre de cas favorables}}{\text{nombre de cas possibles}} \)
- Événements incompatibles : P(A ∪ B) = P(A) + P(B)
- Événements contraires : P(Ā) = 1 - P(A)
Conclusion
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