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Utilisation du diagramme de Venn

Le diagramme de Venn est un moyen simple et intuitif de calculer des probabilités pour un petit nombre d’univers. Après avoir calculé les probabilités, on inscrit dans ce diagramme le nombre de fois qu’un événement arrive lorsqu’on répète une expérience autant de fois que son univers.
Dans l’expérience ci-après, nous allons utiliser un jeu de trois dés ayant un nombre de faces différents pour illustrer son utilisation.
Nous avons un dé à 12 faces, un dé à 8 faces et un dé à 6 faces. L’univers de chacun de ces dés est le nombre de faces qu’il a.
La première chose à faire est de calculer l’univers entier de cette expérience. Cela nous donnera le nombre total de combinaisons possibles.
On sait que l’univers entier est le produit de tous les univers en présence. L’univers de cette expérience est donc égal à 576.

Univers de trois dés

Choisissons un événement pour chacun de ces dés :

  • E: le dé à 12 faces sort un 6

  • E: le dé à 8 faces sort un 6

  • E: le dé à 6 faces sort un 6

On sait que tous ces événements sont compatibles.

 

Calculons d’abord le nombre de fois dans cette expérience où les trois dés tombent sur la face 6.

La probabilité de EA est de 1/ .

La probabilité de EB est de 1/ .

La probabilité de EC est de 1/ .

La probabilité que ces trois événements intersectent est le produit de leurs probabilités. Cette probabilité est donc égale à 1/ .

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Le nombre de fois qu’un événement apparaît est le nombre d’expériences multipliée par sa probabilité. Si on tire les dés 576 fois, il est donc probable que les trois dés tomberont sur le six 1 fois.

Probabilité d'un événement commun aux trois dés

Maintenant, nous allons calculer le nombre de fois que des paires de dés tombent sur le six mais attention : nous devons retirer de ce nombre le nombre de fois que les trois dés tombent sur le six en même temps.

 

La probabilité que des paires d’événements arrivent en même temps est à nouveau le produit de leur probabilités.

p(EA EB) = 1/

p(EC EB) = 1/

p(EC EA) = 1/

Si on fait 576 essais, on devrait obtenir le nombre de tirs donnant chaque paire, moins l’événement « tous les dés sur six » :

EA EB - (EA EB EC) =

EC EB - (EA EB EC) =

EC EA - (EA EB EC) =

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Nous pouvons maintenant calculer le nombre de fois que chaque dé tombe sur le six, sans oublier de retirer pour chaque dé le nombre de paires et, comme toujours, la fois où les trois dés tombent ensemble.

La probabilité pour chaque dé est :

p(EA) = 1/

p(EB) = 1/

p(EC) = 1/

Si on fait 576 essais, on devrait obtenir le nombre de tirs sur six pour chaque dé, moins les paires et le triplet :

EA - (EC EA) - (EA EB) - (EA EB EC) =

EB - (EA EB) - (EC EB) - (EA EB EC) =

EC - (EC EA) - (EC EB) - (EA EB EC) =

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Une fois tous ces calculs finis, on peut facilement calculer les probabilités de plusieurs sortes d’événements.

Activité "remplir les blancs"

A partir des calculs fais ci-dessus, compléter les phrases suivantes:

La probabilité de tirer un, deux ou trois six dans un tir de 3 dés est, arrondie au centième, .

La probabilité de tirer un seul dé sur une face six est, arrondie au centième, .

La probabilité de n’avoir aucun dé sur le six est, arrondie au centième, .

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