Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Probabilité sur un espace fini Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Probabilité sur un espace fini Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Probabilité sur un espace fini Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire 1 Notations et définitions 2 Langage ensembliste (ou opérations logiques) Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements 3 Notion de probabilités Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays 4 Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire 1 Notations et définitions 2 Langage ensembliste (ou opérations logiques) Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements 3 Notion de probabilités Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays 4 Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Introduction Nombreux sont les domaines (scientifique, médical les sciences humaines,...) où on s’intéresse à des phénomènes dans lesquels apparaît l’effet du hasard. La théorie de probabilité a pour objectif de modéliser ce type de problème. X Expérience aléatoire Une expérience est dite aléatoire lorsque sont résultat est déterminé par le hasard. Il ne peut pas être prévu à l’avance. Exemple Le lancer d’un dé non truqué, les résultats possibles sont 1,2,3,4,5 et 6. Mais le lancer d’un dé dont les faces portent le numéro 2, ce ne serait pas une expérience aléatoire. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Introduction Nombreux sont les domaines (scientifique, médical les sciences humaines,...) où on s’intéresse à des phénomènes dans lesquels apparaît l’effet du hasard. La théorie de probabilité a pour objectif de modéliser ce type de problème. X Expérience aléatoire Une expérience est dite aléatoire lorsque sont résultat est déterminé par le hasard. Il ne peut pas être prévu à l’avance. Exemple Le lancer d’un dé non truqué, les résultats possibles sont 1,2,3,4,5 et 6. Mais le lancer d’un dé dont les faces portent le numéro 2, ce ne serait pas une expérience aléatoire. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Introduction Nombreux sont les domaines (scientifique, médical les sciences humaines,...) où on s’intéresse à des phénomènes dans lesquels apparaît l’effet du hasard. La théorie de probabilité a pour objectif de modéliser ce type de problème. X Expérience aléatoire Une expérience est dite aléatoire lorsque sont résultat est déterminé par le hasard. Il ne peut pas être prévu à l’avance. Exemple Le lancer d’un dé non truqué, les résultats possibles sont 1,2,3,4,5 et 6. Mais le lancer d’un dé dont les faces portent le numéro 2, ce ne serait pas une expérience aléatoire. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire X Univers On représente le résultat d’une expérience aléatoire comme un élément ω de l’ensemble Ω de tous les résultats possibles. Ω est appelé l’univers ou l’ensemble fondamental (c’est-à-dire Ω représente tous les résultats possibles dans l’expérience) Exemple L’univers peut être fini : 1 Lancer une pièce de monnaie : Ω = {P, F } 2 Lancer un dé Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6} 3 Considérer une urnes dans laquelle il y a : deux boules vertes (V1 , V2 ) et une boule rouge R. L’épreuve consiste à tirer simultanément deux boules alors : Ω = {{V1 , R}, {V2 , R}, {V1 , V2 }} Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire X Univers On représente le résultat d’une expérience aléatoire comme un élément ω de l’ensemble Ω de tous les résultats possibles. Ω est appelé l’univers ou l’ensemble fondamental (c’est-à-dire Ω représente tous les résultats possibles dans l’expérience) Exemple L’univers peut être fini : 1 Lancer une pièce de monnaie : Ω = {P, F } 2 Lancer un dé Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6} 3 Considérer une urnes dans laquelle il y a : deux boules vertes (V1 , V2 ) et une boule rouge R. L’épreuve consiste à tirer simultanément deux boules alors : Ω = {{V1 , R}, {V2 , R}, {V1 , V2 }} Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire X Univers On représente le résultat d’une expérience aléatoire comme un élément ω de l’ensemble Ω de tous les résultats possibles. Ω est appelé l’univers ou l’ensemble fondamental (c’est-à-dire Ω représente tous les résultats possibles dans l’expérience) Exemple L’univers peut être fini : 1 Lancer une pièce de monnaie : Ω = {P, F } 2 Lancer un dé Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6} 3 Considérer une urnes dans laquelle il y a : deux boules vertes (V1 , V2 ) et une boule rouge R. L’épreuve consiste à tirer simultanément deux boules alors : Ω = {{V1 , R}, {V2 , R}, {V1 , V2 }} Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Exemple L’univers peut contenir un nombre infini des éléments : 4. On note l’âge d’un individu choisir au hasard d’une population donnée : Ω = [0h, 70 ans] 5. L’expérience consiste à déterminer la dose d’anésthésique minimale (exprimée en ml) à administrer à un patient pour l’endormir. Ω =]0, +∞[ L’évènement ] 2, 3] est réalisé si la dose minimale à administrer est comprise entre 2 et 3, c’est-à-dire si une quantité supérieure ou égale à 3 suffit à endormir le patient, mais une quantité inférieure à 2 est insuffisante. X Evénement Toute sous ensemble de l’univers Ω est appelée événement. Exemple Lancer trois pièces de monnaies : "Le nombre de pile est supérieur à celui de face" est un événement. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Exemple L’univers peut contenir un nombre infini des éléments : 4. On note l’âge d’un individu choisir au hasard d’une population donnée : Ω = [0h, 70 ans] 5. L’expérience consiste à déterminer la dose d’anésthésique minimale (exprimée en ml) à administrer à un patient pour l’endormir. Ω =]0, +∞[ L’évènement ] 2, 3] est réalisé si la dose minimale à administrer est comprise entre 2 et 3, c’est-à-dire si une quantité supérieure ou égale à 3 suffit à endormir le patient, mais une quantité inférieure à 2 est insuffisante. X Evénement Toute sous ensemble de l’univers Ω est appelée événement. Exemple Lancer trois pièces de monnaies : "Le nombre de pile est supérieur à celui de face" est un événement. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Remarque On peut citer quelques événements particuliers : 1 Ω est l’événement certain (Il se réalise toujours) : Obtenir " pile ou face en lançant une pièce de monnaie " 2 ∅ (Ensemble vide) est l’événement impossible, c’est-à-dire il ne se réalise jamais : " Obtenir 0 en lançant un dé non truqué " 3 Un événement est élémentaire s’il se réalise d’une seule façon : On lance une paire de pièce de monnaie, l’événement : " Obtenir deux face " est un événement élémentaire. 4 Ā est l’événement contraire de A c’est-à-dire l’événement complémentaire de A dans Ω, c’est l’ensemble des éventualités ou événements élémentaires de Ω n’appartiennent pas à A : On tire un dé, soit l’événement A : " Obtenir 2,4,6 ", son événement contraire Ā c’est " Obtenir 1,3,5 " 5 Deux événements A et B sont incompatibles s’ils ne peuvent pas se réaliser en même temps c’est-à-dire A ∩ B = ∅ : Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire On tire un dé non truqué, soient A e B les deux événements suivants : A : " Obtenir 2,4 ou 6 " B : " Obtenir 1 " A et B sont deux événements incompatibles A ∩ B = ∅ Definition Une suite des événements A1 , A2 , .., An est dite mutuellement incompatible si i\ =n Ai = ∅ i =1 Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire X Cardinal Pour un ensemble fini, le cardinal est le nombre des éléments contenus dans cet ensemble. On note card(ensemble). Exemple Dans l’exemple d’un lancer de dé, on a Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6} et Card(Ω) = 6 Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements 1 Notations et définitions 2 Langage ensembliste (ou opérations logiques) Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements 3 Notion de probabilités Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays 4 Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements On considère Ω un espace fondamental associé à une expérience aléatoire, A et B sont deux événements de Ω. A ∪ B : événement A ou B=signifie qu’au moins un des événements A ou B se réalise. A ∩ B : événement A et B=signifie que A et B se réalisent simultanément. A − B=signifie que A se réalise seul. Exemple On jete un dé et on considère les deux événements suivants : A = {1, 2, 3, 5} et B = {2, 3, 4} Déterminer A ∪ B, A ∩ B et A − B. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements A ⊂ B : A inclu dans B =signifie : Si A est réalisé⇒ B est réalisé, mais B est réalisé; A est réalisé A∆B (différence symétrique)=(A − B) ∪ (B − A) = (A ∪ B) − (A ∩ B)=signifie que seulement un des deux événements A ou B se réalise. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements Soient A, B deux événements de Ω, alors on a : A ∩ B = Ā ∪ B̄ Loi de Morgan généralisé Soient A1 , A2 , ..., An des événements de Ω on a : n \ Ai = i =1 n [ Āi i =1 Preuve :(Exercice) Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements Exercice Soit Ω l’ensemble des résultats possibles d’une expérience aléatoire, et soient A, B et C des évènements. Traduire en termes ensemblistes les évènements : 1 les trois évènements A, B et C sont réalisés. 2 aucun des trois évènements n’est réalisé. 3 au moins un des évènements est réalisé. 4 deux au plus des évènements est réalisé. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements Souvent on pose la question suivante sur le résultat d’une expérience aléatoire : on choisit un sous ensemble A de Ω et on se demande : Le résultat ω de l’expérience appartient à A ou non. L’idée de Kolmogrov est que l’ensemble A d’événements a une structure de tribu. Definition On appelle une tribu ou σ−algèbre sur Ω, toute partie A de P(Ω) telle que : ∅∈A ∀A ∈ A ⇒ Ā ∈ A (A est stable par passage au complémentaire) [ Si (An )n∈IN ∈ A alors An ∈ A (A est stable par réunion dénombrable) n Definition On appelle espace probabilisable le couple (Ω, A) Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays 1 Notations et définitions 2 Langage ensembliste (ou opérations logiques) Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements 3 Notion de probabilités Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays 4 Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Apres avoir défini l’ensemble d’événements, on affecte une mesure de " Croyance " à chaque événement afin de quantifier la " possibilité " de réalisation de ces événements Definition On appelle probabilité P sur (Ω, A) une application P : A → [0, 1] telle que : P(Ω) = 1 Pour toute suite d’événements An ∈ A, n ∈ I fini ou dénombrable deux à deux incompatibles on a [ X P( An ) = P(An ) n∈I n∈I Le triplet (Ω, A, P)) est appelé un espace probabilisé. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Remarque Pour une suite d’événements quelconques, on a l’inégalité de Boole : [ X P( An ) ≤ P(An ) n∈I n∈I Proposition Soit P : A → [0, 1] une probabilité, et A, B ∈ A on a les propriétés suivantes : 1 P(∅) = 0 (l’événement impossible est de probabilité nulle) 2 P(Ā) = 1 − P(A) 3 A ⊂ B ⇒ P(A) ≤ P(B) (P est croissante) 4 P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B) (Formule de Poincaré) Preuve Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Exemple Soit Ω = {ω1 , ω2 , ..., ωn }, on associé à chaque événement élémentaire un réel n X pi , i = 1, 2, ..., n tel que P({ωi }) = pi , 0 ≤ pi ≤ 1 et pi = 1. i =1 P est une probabilité sur (Ω, P(Ω)) défini par : X P(A) = {pi /ωi ∈ A} La probabilité d’un événement quelconque A de P(Ω)=La somme des probabilités de tous les événements élémentaires qui y sont inclus. Cas particulier(quiprobabilité) C’est le cas où tous les événements élementaires ont la même probabilité(loi 1 uniforme discrète) pi = , 1 ≤ i ≤ n n et alors X1 Card (A) 1 P(A) = = Card (A) = n n Card (Ω) ω i Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Remarque Cette régle ne s’applique que dans le cas d’équiprobabilité des événements élémentaires Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays On considère l’espace probabilisé (Ω, A, P), et B un événement tel que P(B) > 0. Si B est réalisable alors la probabilité de réalisation d’un événement A sera modifier puisque l’ensemble des résultats possibles est devenu B et non plus Ω. PB (A) = P(A|B) = P(A ∩ B) P(B) Exemple 1. On lance un dé,sachant que le résultat est une face paire. Calculer la probabilité pour que ce résultat soit supérieur à 3. 2. On lance trois fois une pièce de monnaie et on considère les événements : A ="Obtenir au moins deux faces" et B ="Obtenir face au premier coup". Calculer PB (A) Remarque Dans un espace probabilisé (Ω, A, P), si B est un événement irréalisable (P(B) = 0), alors il est clair que PB (A) = 0 Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Proposition Soient A et B ∈ A 1 Si A et B sont incompatibles, tels que P(B) 6= 0 alors PB (A) = 0 2 Si B ⊂ A alors PB (A) = 1 3 Si A ⊂ B alors PB (A) = 4 Si (Ai )i ∈I (I ⊂ IN) une suite d’évenements deux à deux incompatible alors [ X PB ( Ai ) = PB (Ai ) P(A) P(B) I ∈I Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca I ∈I Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Definition Deux événements A et B sont dits indépendants si : P(A ∩ B) = P(A) × P(B) Remarques 1 Supposons que A et B sont deux événements indépendants, si de plus P(B) > 0, alors : PB (A) = P(A ∩ B) P(A) × P(B) = = P(A). P(B) P(B) La réalisation d’un événement n’influence pas sur la réalisation de l’autre. 2 Ne pas confondre indépendance avec incompatibilité, car dans ce dernier cas A ∩ B = ∅ et P(A ∩ B) = 0 Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays On peut généraliser la notion d’indépendance. On considère (A)i , i = 1, ..., n une suite d’événements mutuellement indépendants si : \ Y ∀I ⊂ {1, 2, ....n} P( Ai ) = P(Ai ) i ∈I i ∈I Proposition A et B deux événements indépendants, alors : 1 Ā et B sont indépendants 2 A et B̄ sont indépendants 3 Ā et B̄ sont indépendants Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Definition On dit que la suite d’événements (A)1≤i ≤n forme un système complet (ou partition) de Ω si : n [ Ai ∩ Aj = ∅ ∀i 6= j et =Ω i =1 Proposition Soit (A)1≤i ≤n un système complet de Ω et B ∈ A alors P(B) = n X P(Ai ∩ B) i =1 (La formule de probabilité totale) Preuve Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays Proposition On considère (A)1≤i ≤n un système complet de Ω tel que P(Ai ) 6= 0, i = 1, ..., n. Soit B ∈ A tel que P(B) 6= 0, alors : PB (Ai ) = PAi (B) × P(Ai ) n X PAj (B) × P(Aj ) j=1 Exemple On tire au sort entre deux urnes U1 et U2 avec des probabilités respectives 13 et 2 , puis on tire une boule dans l’urne choisie. 3 U1 contient :5 boules rouges et 6 noires. U2 contient 7 boules rouges et 3 noires. Calculer la probabilité de choisir U1 sachant qu’on a obtenu une boule noire ? Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition 1 Notations et définitions 2 Langage ensembliste (ou opérations logiques) Opérateurs ensembliste Loi de Morgan Tribu d’événements 3 Notion de probabilités Espace probabilisable Espace probabilisé fini ou dénombrable Probabilités conditionnelles Indépendance en probabilité Formule de Bays 4 Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Le but de cette partie est de rappeler quelques éléments de combinatoire afin de résoudre des problèmes de dénombrements. Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Une permutation sans répétition (arrangement) de p objets pris parmi n est une suite ordonnée de p éléments choisis parmi n, et qui ne peuvent pas se répéter. Apn = n(n − 1)(n − 2)...(n − p + 1) Exemples Le nombre de manières différentes de placer 10 personnes dans une file d’attente est A10 10 = 10! = 3628800. Le nombre de codes différents de quatre chiffres qu’on peut construire avec {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} et tels que tous les chiffres soient différents, vaut A47 = 840 Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Une permutation avec répétition de p objets pris parmi n est une suite ordonnée de p éléments choisis parmi n, et et pouvant se répéter. np = n × n × .... × n | {z } p fois Exemple Un mot de cinq lettres (avec sens ou non) est une permutation avec répétition de cinq objets choisis parmi un ensemble, l’alphabet, de 26 éléments : EHTPC, matin, boire,. . . Le nombre total de ces permutations est : 265 = 11 881 376 Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition C’est une suite ordonnée de n objets dans p (p < n) classes distincts, où la classe k contienne nk objets identiques, 1 ≤ k ≤ p avec n1 + n2 + ... + np = n. n! Alors on a permutations possibles n1 !n2 !...np ! Exemple Une urne contenant dix boules numérotées de 1 à 10, avec trois couleurs différentes (trois boules rouges, quatre boules vertes et trois jaunes, on tire sans remise les 10 boules, l’une après l’autre. Il y a alors 10! tirages ordonnés possibles. Maintenant on efface les numéros des boules vertes, les 4! permutations de ces quatre boules conduisent à la même permutation, par 10! conséquent le nombre de permutations distinctes devient 4! Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition C’est un sous-ensemble non ordonné de p objets choisis dans un ensemble qui Ap n! en contient n, et on a Cnp = n = sous-ensemble de ce type p! p!(n − p)! Exemple Dans une classe de 16 étudiants le nombre de binômes possibles est : 2 C16 Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Une combinaison avec réplétion est un sous-ensemble non ordonné de p objets p dans une ensemble qui en contient n et qui peuvent se répéter et on a Cp+n−1 ensembles de ce type. Exemple De combien de façons différentes on peut distribuer trois bonbons identiques sur deux enfants ?( Un enfant peut prendre les trois bonbons.) Si on note par E1 , E2 les deux enfants, on peut écrire une possibilité par exemple sous la forme :E1 E1 E2 pour dire on a donné deux bonbons au premier enfant et un seul au deuxième. Alors il y a C43 possibilités Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Une combinaison avec réplétion est un sous-ensemble non ordonné de p objets p dans une ensemble qui en contient n et qui peuvent se répéter et on a Cp+n−1 ensembles de ce type. Exemple De combien de façons différentes on peut distribuer trois bonbons identiques sur deux enfants ?( Un enfant peut prendre les trois bonbons.) Si on note par E1 , E2 les deux enfants, on peut écrire une possibilité par exemple sous la forme :E1 E1 E2 pour dire on a donné deux bonbons au premier enfant et un seul au deuxième. Alors il y a C43 possibilités Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini Plan Notations et définitions Langage ensembliste (ou opérations logiques) Notion de probabilités Quelques éléments de l’analyse combinatoire Permutations sans répétition Permutations avec répétions Permutation avec répétition de n objets non tous distincts Combinaisons sans répétition Combinaison avec répétition Exercice On jette quatre dés identiques non truqués. Calculer les probabilités suivantes : 1. quatre fois le même chiffre. 2. quatre chiffres Pr.Y.BENSLIMANE EHTP Université Hassan II Casablanca Probabilité sur un espace fini