Exercices corrigés : Exercices corrigés : Probabilités - 3ème
Exercice 1 : Exercice 1 : Lancer d'un dé équilibré à 6 faces
On lance un dé équilibré à $6$ faces numérotées de $1$ à $6$.
Calculer la probabilité des événements suivants sous forme de fraction irréductible :
1) $A$ : « Obtenir un nombre pair ».
2) $B$ : « Obtenir un multiple de $3$ ».
3) $C$ : « Obtenir un nombre strictement supérieur à $4$ ».
Calculer la probabilité des événements suivants sous forme de fraction irréductible :
1) $A$ : « Obtenir un nombre pair ».
2) $B$ : « Obtenir un multiple de $3$ ».
3) $C$ : « Obtenir un nombre strictement supérieur à $4$ ».
Corrigé détaillé :
Il y a $6$ issues équiprobables : $\{1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6\}$.
1) Les issues favorables à $A$ sont $\{2 ; 4 ; 6\}$ ($3$ issues) :
$$P(A) = \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2}$$
On a $P(A) = \dfrac{1}{2}$.
2) Les multiples de $3$ sont $\{3 ; 6\}$ ($2$ issues) :
$$P(B) = \dfrac{2}{6} = \dfrac{1}{3}$$
On a $P(B) = \dfrac{1}{3}$.
3) Les nombres strictement supérieurs à $4$ sont $\{5 ; 6\}$ ($2$ issues) :
$$P(C) = \dfrac{2}{6} = \dfrac{1}{3}$$
On a $P(C) = \dfrac{1}{3}$.
1) Les issues favorables à $A$ sont $\{2 ; 4 ; 6\}$ ($3$ issues) :
$$P(A) = \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2}$$
On a $P(A) = \dfrac{1}{2}$.
2) Les multiples de $3$ sont $\{3 ; 6\}$ ($2$ issues) :
$$P(B) = \dfrac{2}{6} = \dfrac{1}{3}$$
On a $P(B) = \dfrac{1}{3}$.
3) Les nombres strictement supérieurs à $4$ sont $\{5 ; 6\}$ ($2$ issues) :
$$P(C) = \dfrac{2}{6} = \dfrac{1}{3}$$
On a $P(C) = \dfrac{1}{3}$.
Exercice 2 : Exercice 2 : Tirage dans une urne
Une urne contient $5$ boules rouges, $3$ boules vertes et $2$ boules bleues, toutes indiscernables au toucher. On tire au hasard une boule.
1) Combien de boules contient l'urne au total ?
2) Calculer la probabilité d'obtenir une boule rouge.
3) Calculer la probabilité d'obtenir une boule qui n'est pas bleue.
1) Combien de boules contient l'urne au total ?
2) Calculer la probabilité d'obtenir une boule rouge.
3) Calculer la probabilité d'obtenir une boule qui n'est pas bleue.
Corrigé détaillé :
1) Nombre total de boules : $5 + 3 + 2 = 10$ boules. L'urne contient $10\text{ boules}$.
2) Probabilité d'une boule rouge :
$$P(\text{Rouge}) = \dfrac{5}{10} = \dfrac{1}{2} = 0{,}5$$
La probabilité est $\dfrac{1}{2}$.
3) Événement contraire « la boule n'est pas bleue » :
$$P(\text{non bleue}) = 1 - P(\text{bleue}) = 1 - \dfrac{2}{10} = \dfrac{8}{10} = \dfrac{4}{5} = 0{,}8$$
(Ou directement $5 + 3 = 8$ boules favorables : $\dfrac{8}{10} = \dfrac{4}{5}$).
La probabilité est de $\dfrac{4}{5}$.
2) Probabilité d'une boule rouge :
$$P(\text{Rouge}) = \dfrac{5}{10} = \dfrac{1}{2} = 0{,}5$$
La probabilité est $\dfrac{1}{2}$.
3) Événement contraire « la boule n'est pas bleue » :
$$P(\text{non bleue}) = 1 - P(\text{bleue}) = 1 - \dfrac{2}{10} = \dfrac{8}{10} = \dfrac{4}{5} = 0{,}8$$
(Ou directement $5 + 3 = 8$ boules favorables : $\dfrac{8}{10} = \dfrac{4}{5}$).
La probabilité est de $\dfrac{4}{5}$.
Exercice 3 : Exercice 3 : Événement certain, impossible et contraire
Dans un jeu de $52$ cartes bien mélangé, on tire une carte au hasard.
1) Donner un exemple d'événement certain et sa probabilité.
2) Donner un exemple d'événement impossible et sa probabilité.
3) Soit $E$ l'événement « Tirer un as ». Quelle est la probabilité de $E$ ? En déduire $P(\bar{E})$.
1) Donner un exemple d'événement certain et sa probabilité.
2) Donner un exemple d'événement impossible et sa probabilité.
3) Soit $E$ l'événement « Tirer un as ». Quelle est la probabilité de $E$ ? En déduire $P(\bar{E})$.
Corrigé détaillé :
1) Événement certain : « Obtenir une carte rouge ou noire » ; sa probabilité vaut $1$.
2) Événement impossible : « Obtenir un $15$ de trèfle » ; sa probabilité vaut $0$.
3) Il y a $4$ as dans un jeu de $52$ cartes :
$$P(E) = \dfrac{4}{52} = \dfrac{1}{13}$$
L'événement contraire $\bar{E}$ est « Ne pas tirer un as » :
$$P(\bar{E}) = 1 - P(E) = 1 - \dfrac{1}{13} = \dfrac{12}{13}$$
On a $P(E) = \dfrac{1}{13}$ et $P(\bar{E}) = \dfrac{12}{13}$.
2) Événement impossible : « Obtenir un $15$ de trèfle » ; sa probabilité vaut $0$.
3) Il y a $4$ as dans un jeu de $52$ cartes :
$$P(E) = \dfrac{4}{52} = \dfrac{1}{13}$$
L'événement contraire $\bar{E}$ est « Ne pas tirer un as » :
$$P(\bar{E}) = 1 - P(E) = 1 - \dfrac{1}{13} = \dfrac{12}{13}$$
On a $P(E) = \dfrac{1}{13}$ et $P(\bar{E}) = \dfrac{12}{13}$.
Exercice 4 : Exercice 4 : Deux lancers consécutifs d'une pièce de monnaie
On lance deux fois de suite une pièce de monnaie bien équilibrée.
1) Représenter la situation par un arbre de probabilités et lister les issues possibles.
2) Quelle est la probabilité d'obtenir deux fois « Pile » ?
3) Quelle est la probabilité d'obtenir au moins une fois « Face » ?
1) Représenter la situation par un arbre de probabilités et lister les issues possibles.
2) Quelle est la probabilité d'obtenir deux fois « Pile » ?
3) Quelle est la probabilité d'obtenir au moins une fois « Face » ?
Corrigé détaillé :
1) L'arbre comporte $4$ issues équiprobables : $(P,P)$, $(P,F)$, $(F,P)$, $(F,F)$, chacune de probabilité $\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4}$.
2) Événement « Deux fois Pile » : seule l'issue $(P,P)$ convient :
$$P(PP) = \dfrac{1}{4} = 0{,}25$$
La probabilité est $\dfrac{1}{4}$.
3) Événement « Au moins une fois Face » : c'est l'événement contraire de « Deux fois Pile » :
$$P = 1 - P(PP) = 1 - \dfrac{1}{4} = \dfrac{3}{4} = 0{,}75$$
La probabilité est $\dfrac{3}{4}$.
2) Événement « Deux fois Pile » : seule l'issue $(P,P)$ convient :
$$P(PP) = \dfrac{1}{4} = 0{,}25$$
La probabilité est $\dfrac{1}{4}$.
3) Événement « Au moins une fois Face » : c'est l'événement contraire de « Deux fois Pile » :
$$P = 1 - P(PP) = 1 - \dfrac{1}{4} = \dfrac{3}{4} = 0{,}75$$
La probabilité est $\dfrac{3}{4}$.
Exercice 5 : Exercice 5 : Somme de deux dés à 6 faces
On lance deux dés équilibrés à $6$ faces et on calcule la somme des deux nombres obtenus.
1) Combien d'issues possibles compte cette expérience à deux épreuves ?
2) Quelle est la probabilité d'obtenir une somme égale à $7$ ?
3) Quelle est la probabilité d'obtenir une somme supérieure ou égale à $10$ ?
1) Combien d'issues possibles compte cette expérience à deux épreuves ?
2) Quelle est la probabilité d'obtenir une somme égale à $7$ ?
3) Quelle est la probabilité d'obtenir une somme supérieure ou égale à $10$ ?
Corrigé détaillé :
1) Le nombre total d'issues possibles est $6 \times 6 = 36$ issues équiprobables.
2) Somme égale à $7$ : les couples favorables sont $(1;6), (2;5), (3;4), (4;3), (5;2), (6;1)$, soit $6$ issues.
$$P(S = 7) = \dfrac{6}{36} = \dfrac{1}{6}$$
La probabilité est $\dfrac{1}{6}$.
3) Somme $\ge 10$ :
- Somme 10 : $(4;6), (5;5), (6;4)$ (3 issues)
- Somme 11 : $(5;6), (6;5)$ (2 issues)
- Somme 12 : $(6;6)$ (1 issue)
Total = $3 + 2 + 1 = 6$ issues.
$$P(S \ge 10) = \dfrac{6}{36} = \dfrac{1}{6}$$
La probabilité est de $\dfrac{1}{6}$.
2) Somme égale à $7$ : les couples favorables sont $(1;6), (2;5), (3;4), (4;3), (5;2), (6;1)$, soit $6$ issues.
$$P(S = 7) = \dfrac{6}{36} = \dfrac{1}{6}$$
La probabilité est $\dfrac{1}{6}$.
3) Somme $\ge 10$ :
- Somme 10 : $(4;6), (5;5), (6;4)$ (3 issues)
- Somme 11 : $(5;6), (6;5)$ (2 issues)
- Somme 12 : $(6;6)$ (1 issue)
Total = $3 + 2 + 1 = 6$ issues.
$$P(S \ge 10) = \dfrac{6}{36} = \dfrac{1}{6}$$
La probabilité est de $\dfrac{1}{6}$.
Exercice 6 : Exercice 6 : Tirage successif avec remise
Un sac contient $3$ jetons rouges et $2$ jetons noirs. On tire un jeton au hasard, on note sa couleur, puis on le remet dans le sac avant de tirer un second jeton.
1) Construire un arbre de probabilités avec les probabilités sur chaque branche.
2) Calculer la probabilité de tirer deux jetons de couleurs différentes.
1) Construire un arbre de probabilités avec les probabilités sur chaque branche.
2) Calculer la probabilité de tirer deux jetons de couleurs différentes.
Corrigé détaillé :
1) À chaque tirage : $P(R) = \dfrac{3}{5}$ et $P(N) = \dfrac{2}{5}$.
Arbre :
- Branche $R-R$ : $\dfrac{3}{5} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{9}{25}$
- Branche $R-N$ : $\dfrac{3}{5} \times \dfrac{2}{5} = \dfrac{6}{25}$
- Branche $N-R$ : $\dfrac{2}{5} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{6}{25}$
- Branche $N-N$ : $\dfrac{2}{5} \times \dfrac{2}{5} = \dfrac{4}{25}$
2) Couleurs différentes correspond aux chemins $(R,N)$ et $(N,R)$ :
$$P = \dfrac{6}{25} + \dfrac{6}{25} = \dfrac{12}{25} = 0{,}48$$
La probabilité est de $\dfrac{12}{25} = 48\%$.
Arbre :
- Branche $R-R$ : $\dfrac{3}{5} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{9}{25}$
- Branche $R-N$ : $\dfrac{3}{5} \times \dfrac{2}{5} = \dfrac{6}{25}$
- Branche $N-R$ : $\dfrac{2}{5} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{6}{25}$
- Branche $N-N$ : $\dfrac{2}{5} \times \dfrac{2}{5} = \dfrac{4}{25}$
2) Couleurs différentes correspond aux chemins $(R,N)$ et $(N,R)$ :
$$P = \dfrac{6}{25} + \dfrac{6}{25} = \dfrac{12}{25} = 0{,}48$$
La probabilité est de $\dfrac{12}{25} = 48\%$.
Exercice 7 : Exercice 7 : Tirage sans remise
Une boîte contient $4$ chocolats noirs et $2$ chocolats au lait. Hugo prend successivement et sans remise $2$ chocolats au hasard pour son goûter.
1) Quelle est la probabilité que le premier chocolat soit noir ?
2) Si le premier chocolat est noir, quelle est la probabilité que le second soit aussi noir ?
3) En déduire la probabilité qu'Hugo ait pris deux chocolats noirs.
1) Quelle est la probabilité que le premier chocolat soit noir ?
2) Si le premier chocolat est noir, quelle est la probabilité que le second soit aussi noir ?
3) En déduire la probabilité qu'Hugo ait pris deux chocolats noirs.
Corrigé détaillé :
1) Au premier tirage, il y a $4$ noirs sur $6$ chocolats au total :
$$P(N_1) = \dfrac{4}{6} = \dfrac{2}{3}$$
La probabilité est $\dfrac{2}{3}$.
2) Après avoir tiré un chocolat noir, il reste $3$ chocolats noirs sur $5$ restants :
$$P(N_2 | N_1) = \dfrac{3}{5}$$
La probabilité conditionnelle est $\dfrac{3}{5}$.
3) La probabilité d'avoir deux chocolats noirs est le produit :
$$P(N_1 \cap N_2) = \dfrac{4}{6} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{12}{30} = \dfrac{2}{5} = 0{,}4$$
La probabilité est de $\dfrac{2}{5} = 40\%$.
$$P(N_1) = \dfrac{4}{6} = \dfrac{2}{3}$$
La probabilité est $\dfrac{2}{3}$.
2) Après avoir tiré un chocolat noir, il reste $3$ chocolats noirs sur $5$ restants :
$$P(N_2 | N_1) = \dfrac{3}{5}$$
La probabilité conditionnelle est $\dfrac{3}{5}$.
3) La probabilité d'avoir deux chocolats noirs est le produit :
$$P(N_1 \cap N_2) = \dfrac{4}{6} \times \dfrac{3}{5} = \dfrac{12}{30} = \dfrac{2}{5} = 0{,}4$$
La probabilité est de $\dfrac{2}{5} = 40\%$.
Exercice 8 : Exercice 8 : Contrôle de qualité industriel
Une usine fabrique des ampoules LED. Une étude montre que $98\%$ des ampoules produites sont sans défaut et $2\%$ présentent un défaut de fabrication.
1) On choisit une ampoule au hasard. Quelle est la probabilité qu'elle présente un défaut ?
2) On prélève au hasard deux ampoules de manière indépendante. Calculer la probabilité que les deux ampoules soient sans défaut.
3) En déduire la probabilité qu'au moins une des deux ampoules présente un défaut.
1) On choisit une ampoule au hasard. Quelle est la probabilité qu'elle présente un défaut ?
2) On prélève au hasard deux ampoules de manière indépendante. Calculer la probabilité que les deux ampoules soient sans défaut.
3) En déduire la probabilité qu'au moins une des deux ampoules présente un défaut.
Corrigé détaillé :
1) La probabilité d'avoir un défaut est :
$$P(D) = 2\% = 0{,}02 = \dfrac{2}{100} = \dfrac{1}{50}$$
La probabilité est $0{,}02$.
2) Soit $S$ l'événement « sans défaut » avec $P(S) = 0{,}98$. Par indépendance :
$$P(S_1 \cap S_2) = 0{,}98 \times 0{,}98 = 0{,}9604$$
La probabilité est de $0{,}9604 = 96{,}04\%$.
3) L'événement « au moins une présente un défaut » est l'événement contraire de « les deux sont sans défaut » :
$$P = 1 - 0{,}9604 = 0{,}0396$$
La probabilité est de $0{,}0396 = 3{,}96\%$.
$$P(D) = 2\% = 0{,}02 = \dfrac{2}{100} = \dfrac{1}{50}$$
La probabilité est $0{,}02$.
2) Soit $S$ l'événement « sans défaut » avec $P(S) = 0{,}98$. Par indépendance :
$$P(S_1 \cap S_2) = 0{,}98 \times 0{,}98 = 0{,}9604$$
La probabilité est de $0{,}9604 = 96{,}04\%$.
3) L'événement « au moins une présente un défaut » est l'événement contraire de « les deux sont sans défaut » :
$$P = 1 - 0{,}9604 = 0{,}0396$$
La probabilité est de $0{,}0396 = 3{,}96\%$.