Question de dénombrement pas si simple


  • A

    Bonjour à tous !
    Petite question que je n'arrive pas à résoudre.
    J'ai N billes identiques, que je répartis aléatoirement en k tas.
    Quelle est la probabilité qu'au moins 1 tas ait au moins p billes ?

    Ca parrait simple comme ça, mais je sèche !

    Merci d'avance !


  • B

    Bonjour,

    Sans garantie ...

    J'essaie d'expliquer ce que je ferais ...
    Je le fais avec un exemple chiffré, il devrait être facile de le généraliser.

    Soit 10 billes à répartir dans 3 tas , proba d'avoir au moins 4 billes dans au moins 1 des tas.

    Etude de 1 des tas :

    • Pour qu'au final il contienne 0 bille, il n'y a qu'une seule possibilité.
      Chacune des 10 billes doit avoir été posée dans un autre tas.
      La proba de mettre une bille dans un tas est de 1/3, et la proba de la mettre dans un des autres tas est de 2/3
      Donc la proba d'avoir 0 bille en tout dans le tas étudié est de : 1 * (2/3)^10

    • Pour qu'au final il contienne 1 seule bille, il y a C(10,1) = 10 possibilités.
      Donc la proba d'avoir 1 bille en tout dans 1 tas est de : 10 * (1/3) * (2/3)^9

    • Pour qu'au final il contienne 2 billes, il y a C(10,2) = 45 possibilités.
      Donc la proba d'avoir 2 billes en tout dans 1 tas est de : 45 * (1/3)² * (2/3)^8

    • Pour qu'au final il contienne 3 billes, il y a C(10,3) = 120 possibilités.
      Donc la proba d'avoir 3 billes en tout dans 1 tas est de : 120 * (1/3)³ * (2/3)^7

    • Pour qu'au final il contienne 4 billes, il y a C(10,4) = 210 possibilités.
      Donc la proba d'avoir 4 billes en tout dans 1 tas est de : 120 * (1/3)^4 * (2/3)^6

    et ainsi de suite jusque ...

    • Pour qu'au final il contienne 10 billes, il y a C(10,10) = 1 possibilité.
      Donc la proba d'avoir 10 billes en tout dans 1 tas est de : 120 * (1/3)^10

    La proba que ce bac contienne au moins 4 billes est donc :
    P1 = 120 * (1/3)^4 * (2/3)^6 + 252 *(1/3)^5 * (2/3)^5 + 210 * (1/3)^6 * (2/3)^3 + 120 * (1/3)^7 * (2/3)^3 + 45 * (1/3)^8 * (2/3)^2 + 10 * (1/3)^9 * (2/3)^1 + 1 * (1/3)^10

    P1 = (120*2^6 + 252 * 2^5 + 210 * 2^4 + 120 * 2^3 + 45 * 2^2 + 10 * 2^1 + 1)/3^10 = 20355/59049 = 6785/9683

    La proba que ce sac contienne au moins 4 billes est donc : P1 = 6785/9683

    La proba que ce sac contienne moins de 4 billes est donc : P2 = 1 - P1 = 2898/9683


    La proba pour qu'un seul des 3 sacs contienne au moins 4 billes est donc Pa = P1 * (P2)²
    La proba pour que 2 sacs contiennent au moins 4 billes est donc Pb = P1² * P2 * 3
    La proba pour que 3 sacs contiennent au moins 4 billes est 0 ... pas assez de billes

    Donc proba qu'au moins 1 sac contienne au moins 4 billes est P = Pa + Pb = 0,504


    Aucun calcul vérifié ... et peut-être raisonnement erroné.


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