Tirage d’un bonbon dans un sachet

Un sachet contient $ 4 $ bonbons à la fraise, $ 6 $ bonbons à la menthe et $ 10 $ bonbons au caramel. Les bonbons sont indiscernables au toucher. On tire un bonbon au hasard dans le sachet et on regarde son parfum.

  1. Combien y a-t-il d'issues possibles pour cette expérience aléatoire ? Justifier que l'on est en situation d'équiprobabilité.
  2. Calculer la probabilité de chacun des événements suivants. Pour l'événement A, donner la réponse sous forme de fraction irréductible, de nombre décimal et de pourcentage.

    1. A : « Obtenir un bonbon à la fraise ».
    2. B : « Obtenir un bonbon au caramel ».
    3. C : « Obtenir un bonbon au chocolat ».
    4. D : « Obtenir un bonbon à la fraise, à la menthe ou au caramel ».
  3. Parmi les événements précédents, lequel est impossible ? Lequel est certain ?

Corrigé

  1. Le sachet contient en tout $ 4 + 6 + 10 = 20 $ bonbons. Il y a donc $ 20 $ issues possibles. Comme les bonbons sont indiscernables au toucher, chaque bonbon a la même chance d'être tiré : les issues sont équiprobables.
    1. Il y a $ 4 $ bonbons à la fraise sur $ 20 $ bonbons en tout, donc (en simplifiant en fraction irréductible) :
      $ P(A) = \dfrac{4}{20} = \dfrac{1}{5} $
      Sous forme décimale : $ P(A) = 0{,}2 $. Sous forme de pourcentage : $ P(A) = 20\% $.
      La probabilité d'obtenir un bonbon à la fraise est donc $\mathbf{\dfrac{1}{5}}$, soit $\mathbf{0{,}2}$ ou $\mathbf{20\%}$.
    2. Il y a $ 10 $ bonbons au caramel sur $ 20 $, donc :
      $ P(B) = \dfrac{10}{20} = \dfrac{1}{2} $
      La probabilité d'obtenir un bonbon au caramel est $\mathbf{\dfrac{1}{2}}$.
    3. Le sachet ne contient aucun bonbon au chocolat, donc :
      $ P(C) = \dfrac{0}{20}$ = $\mathbf{0}$.
    4. Tous les bonbons du sachet sont à la fraise, à la menthe ou au caramel : les $ 20 $ issues réalisent l'événement D.
      $ P(D) = \dfrac{20}{20}$ = $\mathbf{1}$.
  2. L'événement C est impossible (sa probabilité vaut $ 0 $) et l'événement D est certain (sa probabilité vaut $ 1 $).

Pour réviser : Calculer la probabilité d'un événement.

Vrai/Faux : Vocabulaire et propriétés des probabilités

[enonce]
Pour chaque affirmation suivante sur le vocabulaire et les propriétés des probabilités, indiquer si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]

[etape]
On considère une expérience aléatoire.

Affirmation : La probabilité d'un événement est toujours un nombre compris entre 0 et 1.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Une probabilité mesure la « chance » qu'un événement se réalise. Elle vaut 0 pour un événement impossible, 1 pour un événement certain, et toute valeur intermédiaire entre les deux.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : 0 correspond à l'événement impossible, 1 à l'événement certain. Aucune probabilité ne peut être négative ni dépasser 1.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. Une probabilité est toujours dans l'intervalle $[0\,;1]$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Lorsqu'on lance une pièce de monnaie « pile ou face » non truquée, la probabilité d'obtenir « Pile » vaut $50\%$.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
Une pièce non truquée a deux issues équiprobables : « Pile » et « Face ». Chacune a une probabilité de $\dfrac{1}{2} = 0{,}5 = 50\%$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Une probabilité peut s'exprimer en fraction, en décimal ou en pourcentage. Sur une pièce équilibrée, $\dfrac{1}{2}$ s'écrit aussi $0{,}5$ ou $50\%$ : ce sont trois écritures de la même probabilité.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. $\dfrac{1}{2}$, $0{,}5$ et $50\%$ représentent la même probabilité.
[/solution]
[/etape]

[etape]
On lance un dé cubique équilibré à six faces.

Affirmation : L'événement « obtenir un nombre supérieur à 6 » est un événement impossible.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
Les faces d'un dé portent les nombres 1, 2, 3, 4, 5 et 6. Aucune ne peut afficher un nombre strictement supérieur à 6 : l'événement est impossible, sa probabilité vaut 0.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Un événement impossible est un événement qui ne peut jamais se réaliser. Sur un dé à 6 faces, le numéro maximal est 6, donc « obtenir strictement plus de 6 » ne peut jamais arriver.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. Aucune face du dé ne dépasse 6, donc l'événement est impossible et sa probabilité vaut 0.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Si une expérience aléatoire compte 5 issues équiprobables, alors chacune a une probabilité de $\dfrac{1}{5}$.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
En situation d'équiprobabilité, toutes les issues ont la même probabilité. Comme la somme des probabilités vaut 1, chacune vaut $\dfrac{1}{5}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : si $n$ issues sont équiprobables, chacune a pour probabilité $\dfrac{1}{n}$. Ici $n = 5$, donc chaque issue a une probabilité de $\dfrac{1}{5}$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. Avec 5 issues équiprobables, chacune a pour probabilité $\dfrac{1}{5}$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : L'événement contraire d'un événement A se note $A^*$.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
La notation correcte de l'événement contraire de A est $\overline{A}$ (un trait au-dessus de A). La notation $A^*$ n'est pas utilisée en probabilités.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Attention à la notation : l'événement contraire de A se note $\overline{A}$ avec un trait horizontal au-dessus, et non $A^*$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. La notation correcte est $\overline{A}$, pas $A^*$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
On lance une punaise et on observe sur quelle face elle tombe (pointe ou plat).

Affirmation : La probabilité que la punaise tombe sur la pointe est $\dfrac{1}{2}$.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bien joué !
Une punaise n'est pas symétrique : il n'y a aucune raison que les deux positions soient équiprobables. La formule $\dfrac{1}{2}$ ne s'applique que si les issues sont équiprobables, ce qui n'est pas le cas ici.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Le piège ici est de confondre « deux issues » avec « issues équiprobables ». Une punaise tombe le plus souvent à plat, beaucoup plus rarement sur la pointe. La probabilité de tomber sur la pointe doit être estimée en répétant un grand nombre de lancers.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. Les deux positions ne sont pas équiprobables ; on ne peut pas appliquer $\dfrac{1}{2}$ par défaut.
[/solution]
[/etape]

QCM : Vocabulaire des probabilités

[enonce]
Ce QCM porte sur le vocabulaire des probabilités : expérience aléatoire, issues, événements certain et impossible, équiprobabilité. Pour chaque question, choisir la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]

[etape]
On considère l'expérience suivante : « On lance un dé cubique équilibré à six faces et on note le numéro de la face du dessus. » Combien d'issues possède cette expérience aléatoire ?
[qcm]
[option]1[/option]
[option]2[/option]
[option correct="true"]6[/option]
[option]12[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
Les issues sont les résultats possibles de l'expérience. Ici les faces du dé donnent 6 résultats : 1, 2, 3, 4, 5 et 6.[/reponse]
[reponse motif="1"]Non.
Une issue est un résultat possible et il y en a plusieurs sur un dé. Il faut compter toutes les valeurs que peut afficher la face du dessus.[/reponse]
[reponse motif="2"]Non.
Un dé n'a pas seulement deux résultats possibles (ce serait le cas pour une pièce de monnaie « Pile ou Face »). Il faut compter le nombre de faces du dé.[/reponse]
[reponse motif="12"]Non.
Un dé cubique a 6 faces, pas 12. Une issue correspond à une seule face : il ne faut pas multiplier par 2.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Une issue est un résultat possible de l'expérience. Pour un dé cubique, il y a autant d'issues que de faces.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Une roue de loterie est partagée en 8 secteurs identiques numérotés de 1 à 8. On la fait tourner. Quel événement est certain ?
[qcm]
[option]Obtenir un nombre pair[/option]
[option correct="true"]Obtenir un nombre compris entre 1 et 8[/option]
[option]Obtenir le nombre 5[/option]
[option]Obtenir un nombre supérieur à 6[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
Un événement certain est réalisé à coup sûr, quel que soit le résultat. Tous les secteurs sont numérotés de 1 à 8, donc on obtient toujours un nombre dans cet intervalle.[/reponse]
[reponse motif="Obtenir un nombre pair"]Non.
Cet événement n'est pas toujours réalisé : si la roue s'arrête sur 1, 3, 5 ou 7, le résultat est impair. Un événement certain est réalisé dans 100 % des cas.[/reponse]
[reponse motif="Obtenir le nombre 5"]Non.
Un seul secteur sur 8 affiche 5 : cet événement n'est pas certain, sa probabilité vaut $\dfrac{1}{8}$. Un événement certain a une probabilité de 1.[/reponse]
[reponse motif="Obtenir un nombre supérieur à 6"]Non.
Cet événement n'est réalisé que pour les secteurs 7 et 8. Pour qu'il soit certain, il faudrait qu'il soit réalisé pour toutes les issues.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Un événement certain est un événement qui se réalise quel que soit le résultat de l'expérience. Sa probabilité est égale à 1.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
On tire une carte au hasard dans un jeu de 32 cartes (4 couleurs, 8 valeurs par couleur). Quel événement est impossible ?
[qcm]
[option]Tirer un roi[/option]
[option]Tirer une carte rouge[/option]
[option correct="true"]Tirer un joker[/option]
[option]Tirer un valet de pique[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
Un jeu de 32 cartes ne contient pas de joker. L'événement « tirer un joker » ne peut donc jamais se réaliser : c'est un événement impossible, de probabilité 0.[/reponse]
[reponse motif="Tirer un roi"]Non.
Un jeu de 32 cartes contient 4 rois (un par couleur). Cet événement peut se réaliser, il n'est donc pas impossible.[/reponse]
[reponse motif="Tirer une carte rouge"]Non.
Le jeu contient des cartes rouges (cœurs et carreaux) et des cartes noires. Tirer une carte rouge est possible, donc l'événement n'est pas impossible.[/reponse]
[reponse motif="Tirer un valet de pique"]Non.
Le jeu de 32 cartes contient bien un valet de pique (parmi les 8 cartes de pique). Cet événement peut donc se réaliser.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Un événement est impossible quand il ne peut jamais se réaliser. Sa probabilité vaut 0. Il faut chercher la situation qui n'existe pas dans un jeu de 32 cartes.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Pour quelle expérience parmi les suivantes les issues sont-elles équiprobables ?
[qcm]
[option]Lancer un dé pipé à six faces[/option]
[option]Tirer au hasard un élève dans une classe contenant plus de filles que de garçons et observer son sexe[/option]
[option correct="true"]Tirer une boule au hasard dans une urne contenant 5 boules indiscernables au toucher numérotées de 1 à 5[/option]
[option]Lancer une punaise et regarder si elle tombe sur la pointe ou à plat[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Les boules sont indiscernables au toucher : aucune n'est plus facile à tirer qu'une autre. Chacune des 5 issues a la même probabilité $\dfrac{1}{5}$ : il y a équiprobabilité.[/reponse]
[reponse motif="Lancer un dé pipé à six faces"]Non.
Un dé pipé (truqué) n'est pas équilibré : certaines faces tombent plus souvent que d'autres. Les issues n'ont donc pas la même probabilité.[/reponse]
[reponse motif="Tirer au hasard un élève dans une classe contenant plus de filles que de garçons et observer son sexe"]Non.
Comme il y a plus de filles que de garçons, la probabilité d'obtenir une fille est plus grande que celle d'obtenir un garçon. Les deux issues ne sont pas équiprobables.[/reponse]
[reponse motif="Lancer une punaise et regarder si elle tombe sur la pointe ou à plat"]Non.
Une punaise n'est pas symétrique : elle tombe nettement plus souvent à plat que sur la pointe. Les deux issues ne sont pas équiprobables.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Il y a équiprobabilité quand toutes les issues ont la même probabilité. C'est le cas lorsque l'expérience est parfaitement symétrique et que rien ne favorise une issue par rapport à une autre.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
On lance un dé cubique équilibré. Soit A l'événement « obtenir un nombre pair ». Quel est l'événement contraire de A, noté $\overline{A}$ ?
[qcm]
[option]« Obtenir un multiple de 3 »[/option]
[option correct="true"]« Obtenir un nombre impair »[/option]
[option]« Obtenir un nombre supérieur ou égal à 4 »[/option]
[option]« Obtenir le nombre 0 »[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
L'événement contraire est réalisé exactement quand A ne l'est pas. A est réalisé pour 2, 4, 6 et n'est pas réalisé pour 1, 3, 5 : son contraire est « obtenir un nombre impair ».[/reponse]
[reponse motif="« Obtenir un multiple de 3 »"]Non.
Les multiples de 3 sont 3 et 6. Ce n'est ni la liste des nombres pairs (2, 4, 6) ni leur complémentaire. Le contraire de A doit être réalisé exactement quand A ne l'est pas.[/reponse]
[reponse motif="« Obtenir un nombre supérieur ou égal à 4 »"]Non.
Cet événement est réalisé pour 4, 5 et 6. Mais 5 est impair (pas pair) et 2 est pair (donc dans A). Les deux événements ont des issues communes : ce ne sont pas des événements contraires.[/reponse]
[reponse motif="« Obtenir le nombre 0 »"]Non.
Cet événement est impossible (le dé n'affiche jamais 0). Le contraire de A doit être réalisé pour toutes les issues qui ne sont pas dans A, pas seulement aucune.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Le contraire de A est l'événement réalisé exactement quand A n'est pas réalisé. Les issues 1, 3 et 5 (qui ne sont pas dans A) doivent être les seules à le réaliser.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Pour l'expérience consistant à lancer un dé cubique équilibré et à noter le numéro affiché, quelle affirmation est vraie ?
[qcm]
[option]La probabilité d'une issue peut être un nombre négatif[/option]
[option]La probabilité d'une issue peut dépasser 1[/option]
[option correct="true"]La somme des probabilités de toutes les issues est égale à 1[/option]
[option]La somme des probabilités de toutes les issues est égale au nombre total d'issues[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
La somme des probabilités de toutes les issues d'une expérience aléatoire vaut toujours 1. Pour un dé équilibré : $6 \times \dfrac{1}{6} = 1$.[/reponse]
[reponse motif="La probabilité d'une issue peut être un nombre négatif"]Non.
Une probabilité représente une « chance » : elle est toujours positive ou nulle. Plus précisément, une probabilité est toujours comprise entre 0 et 1.[/reponse]
[reponse motif="La probabilité d'une issue peut dépasser 1"]Non.
Une probabilité est toujours comprise entre 0 et 1. Le maximum 1 correspond à un événement certain, le minimum 0 à un événement impossible.[/reponse]
[reponse motif="La somme des probabilités de toutes les issues est égale au nombre total d'issues"]Non.
Pour un dé équilibré à 6 faces, on aurait alors une somme égale à 6, ce qui est faux puisque chaque face vaut $\dfrac{1}{6}$ et $6 \times \dfrac{1}{6} = 1$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Une probabilité est toujours comprise entre 0 et 1. La somme des probabilités de toutes les issues d'une expérience aléatoire vaut toujours 1.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]