Mathématiques • Seconde

Probabilités opposées – somme
Formules et Applications

Concepts & Exercices
\(P(A) + P(\overline{A}) = 1\)
Formule fondamentale
Événement contraire
\(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)
\(\overline{A} = \Omega \setminus A\)
Somme des probabilités
\(\sum_{i=1}^{n} P(\omega_i) = 1\)
Pour tout univers Ω
Événements incompatibles
\(P(A \cup B) = P(A) + P(B)\)
Quand \(A \cap B = \emptyset\)
Événements compatibles
\(P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)\)
Inclusion-exclusion
Événement certain
\(P(\Omega) = 1\)
Toujours réalisé
Événement impossible
\(P(\emptyset) = 0\)
Jamais réalisé
🎯
Définition : Deux événements sont opposés (contraires) si l'un se réalise quand l'autre ne se réalise pas.
📏
Propriété : La somme des probabilités d'événements contraires est égale à 1.
🔄
Relation : \(A \cup \overline{A} = \Omega\) et \(A \cap \overline{A} = \emptyset\).
📊
Application : Utile pour calculer une probabilité difficile directement.
⚠️
Attention : Ne pas confondre événements contraires et événements incompatibles.
Vérification : La somme de toutes les probabilités élémentaires est 1.
💡
Conseil : Utiliser le contraire pour simplifier certains calculs
🔍
Attention : Vérifier que les événements sont bien contraires
Astuce : \(P(A) = 1 - P(\overline{A})\) pour éviter les calculs complexes
📋
Méthode : Identifier clairement les événements contraires
⚠️
Erreur fréquente : Croire que des événements incompatibles sont contraires
Vérification : \(P(A) + P(\overline{A}) = 1\) doit toujours être vrai
Exercice 1
On lance un dé équilibré. Calculer la probabilité de ne pas obtenir un 6 en utilisant la propriété des événements contraires.
Exercice 2
On lance une pièce équilibrée. Calculer la probabilité d'obtenir pile sachant que la probabilité d'obtenir face est 0.5.
Exercice 3
On tire une carte d'un jeu de 32 cartes. Calculer la probabilité de ne pas tirer un as en utilisant la propriété des événements contraires.
Exercice 4
Une urne contient 5 boules rouges et 3 boules vertes. Calculer la probabilité de ne pas tirer une boule rouge.
Exercice 5
La probabilité qu'un élève réussisse un examen est 0.75. Quelle est la probabilité qu'il échoue ?
Exercice 6
On lance deux dés équilibrés. Calculer la probabilité d'obtenir une somme strictement inférieure à 12 en utilisant l'événement contraire.
Exercice 7
Dans une classe, la probabilité qu'un élève aime les maths est 0.4. Calculer la probabilité qu'il n'aime pas les maths.
Exercice 8
Une playlist contient 10 chansons. La probabilité qu'une chanson soit une ballade est 0.3. Quelle est la probabilité qu'elle ne le soit pas ?
Exercice 9
La probabilité qu'il pleuve demain est 0.2. Calculer la probabilité qu'il ne pleuve pas.
Exercice 10
On tire une carte d'un jeu de 52 cartes. Calculer la probabilité de ne pas tirer un trèfle sachant que la probabilité de tirer un trèfle est 0.25.
Corrigé : Exercices 1 à 5
1 Ne pas obtenir un 6
Définition :

Événement contraire : \(\overline{A} = \text{"ne pas obtenir un 6"}\) est le contraire de \(A = \text{"obtenir un 6"}\).

Méthode de calcul :

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Étape 1 : Identifier l'événement A

A = "obtenir un 6" lors du lancer d'un dé équilibré

Étape 2 : Calculer P(A)

Dans un dé équilibré, chaque face a la même probabilité \(\frac{1}{6}\)

Donc \(P(A) = \frac{1}{6}\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A) = 1 - \frac{1}{6}\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = \frac{6}{6} - \frac{1}{6} = \frac{5}{6}\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = \frac{1}{6} + \frac{5}{6} = \frac{6}{6} = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité de ne pas obtenir un 6 est \(\frac{5}{6}\)

Règles appliquées :

Propriété des événements contraires : \(P(A) + P(\overline{A}) = 1\)

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Équiprobabilité : Chaque face du dé a probabilité \(\frac{1}{6}\)

2 Obtenir pile
Définition :

Événements contraires : Pile et face sont des événements contraires.

Étape 1 : Identifier les événements

A = "obtenir pile"

\(\overline{A}\) = "obtenir face"

Étape 2 : Données connues

\(P(\overline{A}) = 0.5\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(A) = 1 - P(\overline{A})\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(A) = 1 - 0.5 = 0.5\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = 0.5 + 0.5 = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité d'obtenir pile est 0.5

Règles appliquées :

Événements contraires : Pile et face sont contraires

Formule du contraire : \(P(A) = 1 - P(\overline{A})\)

Équiprobabilité : Pour une pièce équilibrée, \(P(\text{pile}) = P(\text{face}) = 0.5\)

3 Ne pas tirer un as
Définition :

Événement contraire : \(\overline{A} = \text{"ne pas tirer un as"}\) est le contraire de \(A = \text{"tirer un as"}\).

Étape 1 : Identifier l'événement A

A = "tirer un as" dans un jeu de 32 cartes

Étape 2 : Calculer P(A)

Dans un jeu de 32 cartes, il y a 4 as

Donc \(P(A) = \frac{4}{32} = \frac{1}{8}\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A) = 1 - \frac{1}{8}\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = \frac{8}{8} - \frac{1}{8} = \frac{7}{8}\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = \frac{1}{8} + \frac{7}{8} = \frac{8}{8} = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité de ne pas tirer un as est \(\frac{7}{8}\)

Règles appliquées :

Événements contraires : "Tirer un as" et "ne pas tirer un as" sont contraires

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Calcul : \(\frac{4}{32} = \frac{1}{8}\) et \(\frac{7}{8}\) par soustraction

4 Ne pas tirer une boule rouge
Définition :

Événement contraire : \(\overline{A} = \text{"ne pas tirer une boule rouge"}\) est le contraire de \(A = \text{"tirer une boule rouge"}\).

Étape 1 : Identifier les données

Urné contient : 5 boules rouges + 3 boules vertes = 8 boules au total

Étape 2 : Identifier l'événement A

A = "tirer une boule rouge"

Étape 3 : Calculer P(A)

\(P(A) = \frac{\text{boules rouges}}{\text{total des boules}} = \frac{5}{8}\)

Étape 4 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A) = 1 - \frac{5}{8}\)

Étape 5 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = \frac{8}{8} - \frac{5}{8} = \frac{3}{8}\)

Étape 6 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = \frac{5}{8} + \frac{3}{8} = \frac{8}{8} = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité de ne pas tirer une boule rouge est \(\frac{3}{8}\)

Règles appliquées :

Événements contraires : "Tirer rouge" et "ne pas tirer rouge" sont contraires

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Calcul : \(\frac{5}{8}\) et \(\frac{3}{8}\) respectivement

5 Échec à l'examen
Définition :

Événements contraires : "Réussir" et "Échouer" sont des événements contraires.

Étape 1 : Identifier les événements

A = "réussir l'examen"

\(\overline{A}\) = "échouer à l'examen"

Étape 2 : Données connues

\(P(A) = 0.75\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = 1 - 0.75 = 0.25\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = 0.75 + 0.25 = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité qu'il échoue est 0.25

Règles appliquées :

Événements contraires : "Réussir" et "Échouer" sont contraires

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Calcul : \(1 - 0.75 = 0.25\)

Corrigé : Exercices 6 à 10
6 Somme strictement inférieure à 12
Définition :

Événement contraire : Utiliser l'événement contraire pour simplifier le calcul.

Étape 1 : Identifier l'événement A

A = "obtenir une somme strictement inférieure à 12"

\(\overline{A}\) = "obtenir une somme supérieure ou égale à 12" = "obtenir une somme de 12"

Étape 2 : Identifier les cas pour \(\overline{A}\)

Seul le couple (6,6) donne une somme de 12

Donc \(P(\overline{A}) = \frac{1}{36}\) (car 36 résultats possibles)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(A) = 1 - P(\overline{A}) = 1 - \frac{1}{36}\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(A) = \frac{36}{36} - \frac{1}{36} = \frac{35}{36}\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = \frac{35}{36} + \frac{1}{36} = \frac{36}{36} = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité d'obtenir une somme strictement inférieure à 12 est \(\frac{35}{36}\)

Règles appliquées :

Stratégie du contraire : Plus simple de compter les cas défavorables

Formule du contraire : \(P(A) = 1 - P(\overline{A})\)

Calcul : \(\frac{35}{36}\) cas favorables sur 36

7 Ne pas aimer les maths
Définition :

Événements contraires : "Aimer les maths" et "ne pas aimer les maths" sont contraires.

Étape 1 : Identifier les événements

A = "aimer les maths"

\(\overline{A}\) = "ne pas aimer les maths"

Étape 2 : Données connues

\(P(A) = 0.4\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = 1 - 0.4 = 0.6\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = 0.4 + 0.6 = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité qu'il n'aime pas les maths est 0.6

Règles appliquées :

Événements contraires : "Aimer" et "ne pas aimer" sont contraires

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Calcul : \(1 - 0.4 = 0.6\)

8 Ne pas être une ballade
Définition :

Événements contraires : "Être une ballade" et "ne pas être une ballade" sont contraires.

Étape 1 : Identifier les événements

A = "être une ballade"

\(\overline{A}\) = "ne pas être une ballade"

Étape 2 : Données connues

\(P(A) = 0.3\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = 1 - 0.3 = 0.7\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = 0.3 + 0.7 = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité qu'elle ne soit pas une ballade est 0.7

Règles appliquées :

Événements contraires : "Être ballade" et "ne pas être ballade" sont contraires

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Calcul : \(1 - 0.3 = 0.7\)

9 Ne pas pleuvoir
Définition :

Événements contraires : "Pleuvoir" et "ne pas pleuvoir" sont contraires.

Étape 1 : Identifier les événements

A = "il pleut demain"

\(\overline{A}\) = "il ne pleut pas demain"

Étape 2 : Données connues

\(P(A) = 0.2\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = 1 - 0.2 = 0.8\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = 0.2 + 0.8 = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité qu'il ne pleuve pas est 0.8

Règles appliquées :

Événements contraires : "Pleuvoir" et "ne pas pleuvoir" sont contraires

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Calcul : \(1 - 0.2 = 0.8\)

10 Ne pas tirer un trèfle
Définition :

Événements contraires : "Tirer un trèfle" et "ne pas tirer un trèfle" sont contraires.

Étape 1 : Identifier les événements

A = "tirer un trèfle"

\(\overline{A}\) = "ne pas tirer un trèfle"

Étape 2 : Données connues

\(P(A) = 0.25\)

Étape 3 : Appliquer la formule du contraire

\(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Étape 4 : Calculer la probabilité

\(P(\overline{A}) = 1 - 0.25 = 0.75\)

Étape 5 : Vérification

\(P(A) + P(\overline{A}) = 0.25 + 0.75 = 1\) ✓

Réponse finale :

La probabilité de ne pas tirer un trèfle est 0.75

Règles appliquées :

Événements contraires : "Tirer trèfle" et "ne pas tirer trèfle" sont contraires

Formule du contraire : \(P(\overline{A}) = 1 - P(A)\)

Calcul : \(1 - 0.25 = 0.75\)

Probabilités opposées – somme Calcul des probabilités