🎲 Modéliser le hasard et calculer des probabilités
📖 Définitions clés
| Terme | Définition |
|---|
| Expérience aléatoire | Expérience dont on ne peut pas prévoir le résultat à l'avance |
| Issue (résultat) | Chaque résultat possible de l'expérience |
| Univers Ω | Ensemble de toutes les issues possibles |
| Événement | Sous-ensemble de l'univers (une ou plusieurs issues) |
| Événement élémentaire | Événement constitué d'une seule issue |
| Événement certain | Événement qui se réalise toujours (Ω) |
| Événement impossible | Événement qui ne se réalise jamais (∅) |
| Réunion A∪B | L'événement « A ou B » (au moins l'un des deux) |
| Intersection A∩B | L'événement « A et B » (les deux en même temps) |
| Complémentaire Aˉ | L'événement « non A » (tout ce qui n'est pas dans A) |
| Événements incompatibles | A∩B=∅ (ne peuvent pas se produire ensemble) |
| Équiprobabilité | Toutes les issues ont la même probabilité |
| Loi de probabilité | Tableau qui associe à chaque issue sa probabilité |
📐 Formules essentielles
| Formule | Condition / Remarque |
|---|
| 0⩽P(A)⩽1 | Toujours |
| P(Ω)=1 | Somme de toutes les probabilités = 1 |
| P(A)=∑probabiliteˊs des issues de A | Définition |
| P(Aˉ)=1−P(A) | Complémentaire |
| P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(A∩B) | Formule fondamentale |
| P(A∪B)=P(A)+P(B) | Seulement si A et B incompatibles |
| Équiprobabilité : P(A)=nombre total d’issuesnombre d’issues favorables | Toutes les issues équiprobables |
✅ Méthodes
▶ Calculer une probabilité (cas général)
- Identifier l'univers Ω et lister les issues
- Définir la loi de probabilité (vérifier que la somme = 1)
- Repérer les issues favorables à l'événement
- Additionner leurs probabilités
▶ Expérience à 2 ou 3 épreuves (arbre / tableau)
- Construire un arbre (une branche par issue à chaque étape) ou un tableau à double entrée (2 épreuves)
- Lister toutes les issues au bout des branches
- En équiprobabilité : chaque issue a pour probabilité nombre total d’issues1
- Repérer les issues favorables et additionner
▶ Construire un modèle à partir de fréquences
- Répéter l'expérience un grand nombre de fois
- Calculer les fréquences observées
- Utiliser ces fréquences comme estimations des probabilités
⚠️ Pièges à éviter
| Piège | Ce qu'il faut faire |
|---|
| Oublier le −P(A∩B) dans la réunion | Toujours vérifier si A∩B=∅ |
| Confondre A∪B (ou) et A∩B (et) | Ou = au moins un · Et = les deux |
| Supposer l'équiprobabilité sans vérification | Ne l'utiliser que si c'est précisé ou justifié |
| Confondre fréquence et probabilité | La fréquence estime la probabilité, ce n'est pas la même chose |
| Oublier une issue dans l'arbre | Vérifier que la somme des probabilités = 1 |
📌 À retenir
- La somme des probabilités de toutes les issues vaut toujours 1.
- Pour le complémentaire : P(Aˉ)=1−P(A) — souvent plus rapide que le calcul direct.
- Formule clé : P(A∪B)+P(A∩B)=P(A)+P(B).
- Arbre pour 2-3 épreuves successives, tableau pour 2 épreuves → ne pas oublier de lister toutes les issues.
- Un modèle probabiliste est une modélisation : il simplifie la réalité, il ne la décrit pas exactement.