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Probabilités : le hasard et les mathématiques

Calculer la probabilité d'un événement dans une situation d'équiprobabilité (urnes, dés). Utiliser la notion d'événement contraire et la somme des probabilités égale à 1.

Duree estimee : 20 min

Comprendre le vocabulaire du hasard

Dessin vectoriel simple sur fond blanc. Une main lance une pièce de monnaie en l'air. À côté, on voit les deux faces de la pièce posées à plat : un côté marqué '1' (Pile) et un côté avec un visage de profil (Face).
Commençons par une situation que tu connais bien : le lancer d'une pièce de monnaie.

En mathématiques, une expérience aléatoire est une expérience dont on ne peut pas prévoir le résultat avec certitude, mais dont on connaît à l'avance toutes les possibilités. Lancer une pièce ou un dé sont des exemples parfaits.

Chaque résultat possible d'une expérience s'appelle une issue. Par exemple, pour une pièce de monnaie, il y a exactement deux issues possibles : Pile et Face.

Prenons un autre exemple : lancer un dé classique à 6 faces. Ici, les issues sont les nombres 1, 2, 3, 4, 5 et 6. Le hasard décidera sur quelle face le dé s'arrête.
À retenir : Une expérience est aléatoire si elle dépend du hasard. Les résultats possibles s'appellent des issues.

Calculer une probabilité simple

Illustration 2D style dessin animé. Un sac en toile ouvert vu de côté. À l'intérieur, on voit clairement 5 billes rondes : 3 billes sont rouges et 2 billes sont bleues. Les billes sont mélangées.
Imaginons maintenant un sac opaque contenant des billes de couleur indiscernables au toucher.

Si tu plonges la main dans ce sac sans regarder, tu as plus de chances de tirer une bille rouge car elles sont plus nombreuses. La probabilité sert à mesurer cette chance avec un nombre précis.

Quand chaque objet a la même chance d'être pioché, on est dans une situation d'équiprobabilité. La règle de calcul est simple : on divise le nombre d'issues qui nous intéressent par le nombre total d'issues.

Reprenons notre sac avec 3 billes rouges et 2 billes bleues. Au total, il y a 5 billes (5 issues possibles). La probabilité de tirer une rouge est donc de 3 sur 5. On l'écrit sous forme de fraction : .
Tu peux écrire une probabilité de trois façons : en fraction (), en nombre décimal (0,6) ou en pourcentage (60 %). Les trois écritures sont correctes.

Événements et limites des probabilités

Un événement est un ensemble constitué d'une ou plusieurs issues. Par exemple, avec un dé, l'événement "obtenir un nombre pair" regroupe les issues 2, 4 et 6. Sa probabilité se calcule en comptant ces issues (3 chances sur 6).

Schéma simple d'une jauge horizontale. À gauche, le chiffre 0 est écrit en rouge avec le mot IMPOSSIBLE. À droite, le chiffre 1 est écrit en vert avec le mot CERTAIN. Au milieu, une flèche indique 0,5 avec le texte 'Une chance sur deux'.
Une probabilité se situe toujours sur une échelle précise entre 0 et 1. Regarde ce schéma.

Une probabilité ne peut jamais être plus petite que 0 ou plus grande que 1. Si la probabilité vaut 0, l'événement est impossible. Si elle vaut 1, l'événement est certain (il arrivera forcément).

Attention : Si tu trouves un résultat comme 1,5 ou 120 %, c'est faux ! Une probabilité ne dépasse jamais 1 (ou 100 %). Vérifie ton calcul.

L'événement contraire

Parfois, il est plus facile de calculer la probabilité que quelque chose n'arrive PAS. L'événement contraire de est celui qui se réalise lorsque ne se réalise pas. On le note souvent "non ".

Comme il n'y a que deux options (soit l'événement arrive, soit il n'arrive pas), la somme de leurs probabilités vaut toujours 1. C'est comme un gâteau : si tu as une part de 10 %, le reste du gâteau représente 90 %.

Si la probabilité de gagner à un jeu est de 0,1, alors la probabilité de perdre (l'événement contraire) se calcule ainsi : . Tu as donc 9 chances sur 10 de perdre.
Formule à retenir : .
Bravo ! Pour réussir tes exercices, commence toujours par bien compter le nombre total d'issues possibles. C'est la première étape indispensable.

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