Vrai/Faux : Vocabulaire et échelle des probabilités

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

[etape]
On considère un événement d'une expérience aléatoire.

Affirmation : La probabilité de cet événement est toujours un nombre compris entre $0$ et $1$.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
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 : sur l'échelle des probabilités, on se déplace de $0$ (impossible) à $1$ (certain). Aucune probabilité ne peut être négative ni dépasser $1$.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. Une probabilité est toujours comprise entre $0$ et $1$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Un événement impossible a une probabilité égale à $1$.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bien vu !
Un événement impossible ne peut jamais se réaliser : sa probabilité vaut $0$. C'est l'événement certain, qui se réalise à coup sûr, dont la probabilité vaut $1$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Attention à ne pas inverser les deux extrémités de l'échelle des probabilités. Relire ce que vaut la probabilité d'un événement qui ne peut jamais arriver.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. Un événement impossible a une probabilité de $0$ ; c'est l'événement certain qui a une probabilité de $1$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Les trois écritures $\dfrac{1}{2}$, $0{,}5$ et $50\,\%$ représentent la même probabilité.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tout à fait !
Une probabilité peut s'exprimer en fraction, en nombre décimal ou en pourcentage. Ici, $\dfrac{1}{2}$, $0{,}5$ et $50\,\%$ sont trois écritures différentes de la même valeur.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Il ne faut pas croire qu'une écriture différente signifie une probabilité différente. Penser à convertir la fraction en décimal, puis le décimal en pourcentage, pour comparer les trois.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. $\dfrac{1}{2}$, $0{,}5$ et $50\,\%$ sont trois façons d'écrire la même probabilité.
[/solution]
[/etape]

[etape]
On lance un dé non truqué à $8$ faces numérotées de $1$ à $8$.

Affirmation : La probabilité d'obtenir la face $5$ vaut $\dfrac{1}{8}$.

[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Le dé n'étant pas truqué, ses $8$ faces sont équiprobables : elles ont toutes la même chance de sortir. Chacune a donc une probabilité de $\dfrac{1}{8}$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Rappel : quand $n$ issues sont équiprobables, chacune a pour probabilité $\dfrac{1}{n}$. Compter ici le nombre total de faces du dé.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est vraie. Les $8$ faces sont équiprobables, donc chacune a une probabilité de $\dfrac{1}{8}$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
Affirmation : Un événement qui a « une chance sur quatre » de se réaliser a une probabilité de $40\,\%$.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
« Une chance sur quatre » s'écrit $\dfrac{1}{4}$, soit $0{,}25$, c'est-à-dire $25\,\%$, et non $40\,\%$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Le piège est de confondre la fraction et le pourcentage. Écrire d'abord « une chance sur quatre » sous forme de fraction, puis la convertir en pourcentage pour vérifier.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. « Une chance sur quatre » vaut $\dfrac{1}{4} = 0{,}25 = 25\,\%$, et non $40\,\%$.
[/solution]
[/etape]

[etape]
On lance un dé à $6$ faces qui est truqué.

Affirmation : Comme le dé a $6$ faces, chaque face a forcément une probabilité de $\dfrac{1}{6}$.

[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
La formule $\dfrac{1}{n}$ ne s'applique que si les issues sont équiprobables. Sur un dé truqué, certaines faces sortent plus souvent que d'autres : leurs probabilités ne sont pas toutes égales.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Le mot « truqué » est ici l'indice à ne pas négliger. Se demander si toutes les faces ont vraiment la même chance de sortir avant d'appliquer une formule.[/reponse]
[/qcm]

[solution]
Cette affirmation est fausse. Sur un dé truqué, les faces ne sont pas équiprobables, donc on ne peut pas affirmer que chacune vaut $\dfrac{1}{6}$.
[/solution]
[/etape]

Situer des événements sur l’échelle des probabilités

Pour chacune des situations suivantes, indiquer si l'événement décrit est impossible, peu probable, de probabilité une chance sur deux, très probable ou certain. Justifier brièvement chaque réponse.

  1. Obtenir « pile » lors du lancer d'une pièce de monnaie équilibrée.
  2. Obtenir un nombre entier compris entre $ 1 $ et $ 6 $ lors du lancer d'un dé à $ 6 $ faces non truqué.
  3. Tirer une boule rouge dans une urne qui contient uniquement $ 8 $ boules vertes.
  4. Tirer une boule rouge dans un sac qui contient $ 19 $ boules rouges et $ 1 $ boule jaune, indiscernables au toucher.
  5. Tirer un cœur dans un jeu de $ 32 $ cartes bien mélangé.

Corrigé

  1. La pièce a deux issues équiprobables : « pile » et « face ». La probabilité d'obtenir « pile » vaut donc $ \dfrac{1}{2} $ : c'est un événement de probabilité une chance sur deux.
  2. Toutes les issues du dé ($ 1 $, $ 2 $, $ 3 $, $ 4 $, $ 5 $, $ 6 $) sont des entiers compris entre $ 1 $ et $ 6 $. L'événement se réalise quel que soit le résultat : il est certain, sa probabilité vaut $ 1 $.
  3. L'urne ne contient aucune boule rouge : on ne peut pas tirer une boule rouge. L'événement est impossible, sa probabilité vaut $ 0 $.
  4. Sur les $ 20 $ boules, $ 19 $ sont rouges. La probabilité de tirer une boule rouge vaut $ \dfrac{19}{20} = 0{,}95 $, soit $ 95\,\% $ : l'événement est très probable.
  5. Un jeu de $ 32 $ cartes contient $ 8 $ cœurs sur $ 32 $ cartes. La probabilité vaut $ \dfrac{8}{32} = \dfrac{1}{4} = 0{,}25 $, soit $ 25\,\% $ : l'événement est peu probable (sa probabilité est nettement inférieure à $ \dfrac{1}{2} $).

Pour réviser : Situer un événement sur l'échelle des probabilités.

Vocabulaire des probabilités : tirage de jetons

Un sac contient $ 10 $ jetons indiscernables au toucher, numérotés de $ 1 $ à $ 10 $. On tire un jeton au hasard et on note le numéro inscrit dessus.

    1. Cette expérience est-elle aléatoire ? Justifier.
    2. Lister toutes les issues de cette expérience.
  1. On considère les événements suivants :

    • $ A $ : « Le numéro tiré est pair ».
    • $ B $ : « Le numéro tiré est un multiple de $ 3 $ ».
    • $ C $ : « Le numéro tiré est strictement supérieur à $ 12 $ ».
    • $ D $ : « Le numéro tiré est inférieur ou égal à $ 10 $ ».

    Donner toutes les issues qui réalisent l'événement $ A $, puis toutes celles qui réalisent l'événement $ B $.

  2. Parmi les événements $ A $, $ B $, $ C $ et $ D $, lequel est impossible ? Lequel est certain ? Justifier.

Corrigé

    1. On ne peut pas prévoir le numéro tiré avant le tirage, mais on peut énumérer tous les résultats possibles : c'est bien une expérience aléatoire.
    2. Les issues sont les dix numéros possibles : $ 1 $, $ 2 $, $ 3 $, $ 4 $, $ 5 $, $ 6 $, $ 7 $, $ 8 $, $ 9 $ et $ 10 $.
  1. Les issues qui réalisent $ A $ sont les numéros pairs entre $ 1 $ et $ 10 $ :
    $ 2 $, $ 4 $, $ 6 $, $ 8 $ et $ 10 $.

    Les issues qui réalisent $ B $ sont les multiples de $ 3 $ entre $ 1 $ et $ 10 $ :
    $ 3 $, $ 6 $ et $ 9 $.

  2. Tous les jetons portent un numéro compris entre $ 1 $ et $ 10 $, donc aucun jeton ne peut donner un numéro strictement supérieur à $ 12 $ : l'événement $ C $ est impossible. Inversement, tous les numéros sont inférieurs ou égaux à $ 10 $ : l'événement $ D $ est certain.

Pour réviser : Décrire une expérience aléatoire et lister ses issues et Déterminer les issues qui réalisent un événement.

QCM : Échelle des probabilités

[enonce]
Ce QCM porte sur l'échelle des probabilités : situer un événement entre $ 0 $ (impossible) et $ 1 $ (certain). Pour chaque question, choisir la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]

[etape]
Une probabilité est toujours :
[qcm]
[option]un nombre entier positif.[/option]
[option correct="true"]un nombre compris entre $ 0 $ et $ 1 $.[/option]
[option]un nombre supérieur à $ 1 $.[/option]
[option]un nombre négatif ou nul.[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
La probabilité d'un événement est toujours comprise entre $ 0 $ (événement impossible) et $ 1 $ (événement certain). Elle peut s'écrire sous forme de fraction, de décimal ou de pourcentage.[/reponse]
[reponse motif="un nombre entier positif."]Non.
Une probabilité peut très bien valoir $ \dfrac{1}{4} $ ou $ 0{,}3 $ : ce ne sont pas des nombres entiers. Il y a beaucoup de valeurs possibles entre les bornes.[/reponse]
[reponse motif="un nombre supérieur à $ 1 $."]Non.
$ 1 $ est la valeur maximale d'une probabilité (événement certain). Il n'est pas possible d'avoir « plus de chances que certain ».[/reponse]
[reponse motif="un nombre négatif ou nul."]Non.
Une probabilité représente une chance qu'un événement se produise : elle ne peut pas être négative. La valeur $ 0 $ correspond à un événement impossible.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Une probabilité mesure la chance qu'un événement se produise. Elle est toujours comprise entre la valeur d'un événement impossible et celle d'un événement certain.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
On lance un dé cubique non truqué. Quel événement est impossible ?
[qcm]
[option correct="true"]Obtenir le nombre $ 8 $.[/option]
[option]Obtenir un nombre pair.[/option]
[option]Obtenir le nombre $ 6 $.[/option]
[option]Obtenir un multiple de $ 3 $.[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
Un dé cubique affiche les nombres de $ 1 $ à $ 6 $ : il ne peut jamais montrer $ 8 $. Cet événement ne se réalise jamais, sa probabilité vaut $ 0 $.[/reponse]
[reponse motif="Obtenir un nombre pair."]Non.
Cet événement est tout à fait possible : il se réalise pour les issues $ 2 $, $ 4 $ et $ 6 $. Sa probabilité est même de $ \dfrac{1}{2} $.[/reponse]
[reponse motif="Obtenir le nombre $ 6 $."]Non.
$ 6 $ est l'une des faces du dé : cette issue peut tout à fait se produire. Sa probabilité vaut $ \dfrac{1}{6} $, ce n'est pas $ 0 $.[/reponse]
[reponse motif="Obtenir un multiple de $ 3 $."]Non.
Les multiples de $ 3 $ sur un dé sont $ 3 $ et $ 6 $ : l'événement peut se réaliser et n'est donc pas impossible.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Un événement impossible est un événement qui ne peut jamais se produire. Il faut chercher la situation qui ne peut pas exister avec un dé cubique.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Au mois de juillet à Marseille, on observe la météo du jour. Quel événement est très probable ?
[qcm]
[option]Il neige toute la journée.[/option]
[option]La température maximale dépasse $ 40 $ °C.[/option]
[option correct="true"]Le soleil se lève le matin.[/option]
[option]Il y a une éclipse totale de Soleil.[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Le soleil se lève chaque matin : c'est un événement quasiment certain, sa probabilité est très proche de $ 1 $. C'est donc un événement très probable.[/reponse]
[reponse motif="Il neige toute la journée."]Non.
Il ne neige presque jamais à Marseille en juillet : cet événement est au contraire très improbable, sa probabilité est proche de $ 0 $.[/reponse]
[reponse motif="La température maximale dépasse $ 40 $ °C."]Non.
Une telle température est très rare, même en plein été à Marseille : c'est un événement peu probable, pas très probable.[/reponse]
[reponse motif="Il y a une éclipse totale de Soleil."]Non.
Une éclipse totale de Soleil est un phénomène extrêmement rare : sa probabilité un jour donné est très proche de $ 0 $.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Un événement très probable est un événement dont la probabilité est proche de $ 1 $, c'est-à-dire qui se réalise presque à coup sûr.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
On range les événements suivants sur l'échelle des probabilités, du moins probable au plus probable. Quel est le bon classement ?

  • E1 : « Obtenir $ 7 $ en lançant un dé à $ 6 $ faces. »
  • E2 : « Obtenir Pile en lançant une pièce équilibrée. »
  • E3 : « Tirer un cœur dans un jeu de $ 32 $ cartes. »
  • E4 : « Obtenir un nombre entre $ 1 $ et $ 6 $ en lançant un dé à $ 6 $ faces. »

[qcm]
[option]E2, E1, E3, E4[/option]
[option correct="true"]E1, E3, E2, E4[/option]
[option]E4, E3, E2, E1[/option]
[option]E1, E2, E3, E4[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
E1 est impossible (probabilité $ 0 $). E3 vaut $ \dfrac{8}{32} = \dfrac{1}{4} = 0{,}25 $. E2 vaut $ \dfrac{1}{2} = 0{,}5 $. E4 est certain (probabilité $ 1 $). Du plus petit au plus grand : E1, E3, E2, E4.[/reponse]
[reponse motif="E2, E1, E3, E4"]Non.
E1 est un événement impossible (un dé à $ 6 $ faces n'affiche jamais $ 7 $) : sa probabilité vaut $ 0 $, c'est forcément le plus petit.[/reponse]
[reponse motif="E4, E3, E2, E1"]Non.
Cet ordre est inversé : E4 est certain (probabilité $ 1 $), donc le plus probable, et E1 est impossible. Le classement va du plus petit au plus grand.[/reponse]
[reponse motif="E1, E2, E3, E4"]Non.
Le classement commence et se termine bien, mais E2 et E3 sont mal placés : il faut comparer $ \dfrac{1}{2} $ et $ \dfrac{1}{4} $.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer la probabilité de chaque événement, puis classer les résultats du plus petit au plus grand. Les bornes ($ 0 $ et $ 1 $) correspondent aux événements impossible et certain.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Une probabilité égale à $ 0{,}5 $ correspond à un événement :
[qcm]
[option]impossible.[/option]
[option correct="true"]qui a une chance sur deux de se réaliser.[/option]
[option]certain.[/option]
[option]très probable.[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
$ 0{,}5 = \dfrac{1}{2} = 50\,\% $ : l'événement a autant de chances de se réaliser que de ne pas se réaliser. C'est le milieu de l'échelle des probabilités.[/reponse]
[reponse motif="impossible."]Non.
Un événement impossible a une probabilité égale à $ 0 $, et non $ 0{,}5 $.[/reponse]
[reponse motif="certain."]Non.
Un événement certain a une probabilité égale à $ 1 $. La valeur $ 0{,}5 $ se trouve au milieu de l'échelle.[/reponse]
[reponse motif="très probable."]Non.
Pour un événement très probable, la probabilité doit être proche de $ 1 $. La valeur $ 0{,}5 $ correspond à autant de chances de réussite que d'échec, ni plus, ni moins.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
$ 0{,}5 $ se situe pile au milieu entre $ 0 $ (impossible) et $ 1 $ (certain). À toi d'interpréter cette position sur l'échelle des probabilités.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]

[etape]
Sur l'échelle des probabilités graduée de $ 0 $ à $ 1 $, à quelle position placer l'événement « obtenir un nombre supérieur à $ 4 $ » lorsqu'on lance un dé cubique non truqué ?
[qcm]
[option]À $ 0 $.[/option]
[option]À $ 0{,}5 $.[/option]
[option correct="true"]Entre $ 0 $ et $ 0{,}5 $, plus proche de $ 0{,}5 $.[/option]
[option]À $ 1 $.[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
Les issues qui réalisent l'événement sont $ 5 $ et $ 6 $ : la probabilité vaut $ \dfrac{2}{6} = \dfrac{1}{3} \approx 0{,}33 $. Cette valeur se situe entre $ 0 $ et $ 0{,}5 $, plus proche de $ 0{,}5 $ que de $ 0 $.[/reponse]
[reponse motif="À $ 0 $."]Non.
L'événement n'est pas impossible : les issues $ 5 $ et $ 6 $ le réalisent. La probabilité ne vaut donc pas $ 0 $.[/reponse]
[reponse motif="À $ 0{,}5 $."]Non.
$ 0{,}5 $ correspond à $ 3 $ issues sur $ 6 $. Or, ici il n'y a que $ 2 $ issues qui réalisent l'événement.[/reponse]
[reponse motif="À $ 1 $."]Non.
$ 1 $ correspond à un événement certain. Pour cela, il faudrait que toutes les issues du dé réalisent l'événement, ce qui n'est pas le cas.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer la probabilité de l'événement (nombre d'issues favorables divisé par nombre total d'issues), puis situer ce nombre sur l'échelle entre $ 0 $ et $ 1 $.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]