Exercice 4a - Probabilités
Une boîte contient \(n\) boules numérotées de 1 à \(n\). On tire au hasard une boule.
Question
1. Quelle est la probabilité pour que son numéro soit divisible par 3 ou par 4 ?
Solution
Examinons le problème suivant : on tire au hasard une boule, quelle est la probabilité pour que son numéro soit divisible par 3 ?
Les tirages étant équiprobables cette probabilité est égale au nombre de boules dont le numéro est divisible par 3 divisé par \(n\).
Le nombre de boules dont le numéro est divisible par 3 est égal à la partie entière du nombre \(\frac{n}{3}\) que l'on note : \([ \frac{n}{3} ]\)
La probabilité pour que le numéro soit divisible par 3 est donc :
\(\frac{[ \frac{n}{3} ]}{n}\)
Ce nombre tend vers \(\frac{n}{3}\) quand \(n \rightarrow +\infty\).
Notons A l'évènement : ”Le numéro est divisible par 3”
Notons B l'évènement : ”Le numéro est divisible par 4”
On cherche : \(P (A \cup B)\)
Or \(P (A \cup B) = P (A) + P (B) - P (A \cap B)\)
L'évènement \(A \cup B\) est l'évènement : ”Le numéro est divisible par 12”
Finalement, la probabilité cherchée est :
\(\frac{[\frac{n}{3}]}{n}+\frac{[\frac{n}{4}]}{n}-\frac{[\frac{n}{12}]}{n}\)
Question
2. Etudier la limite de cette probabilité quand \(n\) tend vers l'infini.
Solution
Ce nombre tend vers \(\frac{1}{3}+\frac{1}{4}-\frac{1}{12}=\frac{1}{2}\) quand\(n \rightarrow + \infty\) .