Flashcards : Combinatoire et probabilités (87 cartes)

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1Question

Que désigne le cardinal d’un ensemble fini E ?

Réponse

Le nombre d’éléments de E.

2Question

Quels éléments appartiennent au complémentaire de A dans E ?

Réponse

Les éléments de E qui n’appartiennent pas à A.

3Question

Quelles propriétés caractérisent une partition d’un ensemble fini E ?

Réponse

Ses sous-ensembles sont deux à deux disjoints et leur réunion est E.

4Question

Quelle formule donne le cardinal de E partitionné en A₁, …, Aₙ ?

Réponse

Card⁡(E)=∑i=1nCard⁡(Ai)\operatorname{Card}(E)=\sum_{i=1}^{n}\operatorname{Card}(A_i)

5Question

Quelle formule donne le cardinal de A∪B à partir de A, B et A∩B ?

Réponse

Card⁡(A∪B)=Card⁡(A)+Card⁡(B)−Card⁡(A∩B)\operatorname{Card}(A\cup B)=\operatorname{Card}(A)+\operatorname{Card}(B)-\operatorname{Card}(A\cap B)

6Question

Qu’est-ce qu’un arrangement de taille k d’un ensemble E à n éléments ?

Réponse

Une suite ordonnée de k éléments distincts de E.

7Question

Quelle formule donne le nombre d’arrangements de taille k parmi n éléments ?

Réponse

Ank=n!(n−k)!A_n^k=\frac{n!}{(n-k)!}

8Question

Qu’est-ce qu’une permutation d’un ensemble à n éléments ?

Réponse

Un arrangement de taille n.

9Question

Combien de permutations compte un ensemble à n éléments ?

Réponse

Pn=Ann=n!P_n=A_n^n=n!

10Question

Qu’est-ce qu’une combinaison de taille k d’un ensemble à n éléments ?

Réponse

Un sous-ensemble de k éléments distincts, sans ordre.

11Question

Quelle formule donne le nombre de combinaisons de taille k parmi n éléments ?

Réponse

Cnk=Ankk!=n!k!(n−k)!C_n^k=\frac{A_n^k}{k!}=\frac{n!}{k!(n-k)!}

12Question

Que désignent les nombres CnkC_n^k dans le développement de (a+b)n(a+b)^n ?

Réponse

Les coefficients binomiaux.

13Question

Quelle relation exprime la relation de Pascal ?

Réponse

Cn+1k=Cnk+Cnk−1C_{n+1}^k=C_n^k+C_n^{k-1}

14Question

Quelle formule compte les permutations de groupes indistinguables de tailles n1,…,nkn_1,\ldots,n_k ?

Réponse

n!n1!⋯nk!\frac{n!}{n_1!\cdots n_k!}

15Question

Comment appelle-t-on les nombres n!n1!⋯nk!\frac{n!}{n_1!\cdots n_k!} lorsque n1+⋯+nk=nn_1+\cdots+n_k=n ?

Réponse

Les coefficients multinomiaux.

16Question

Dans quel développement interviennent les coefficients multinomiaux ?

Réponse

Dans le développement de (a1+⋯+ak)n(a_1+\cdots+a_k)^n.

17Question

Qu’est-ce qu’une expérience aléatoire ?

Réponse

Une expérience dont le résultat n’est pas connu à l’avance.

18Question

Que désigne l’univers des possibles d’une expérience aléatoire ?

Réponse

L’ensemble de tous ses résultats possibles.

19Question

Qu’est-ce qu’un événement dans l’univers des possibles E ?

Réponse

Une partie de E.

20Question

Combien d’éléments contient un événement élémentaire de E ?

Réponse

Un unique élément.

21Question

Que signifie « événement élémentaire » pour un lancer de dé ?

Réponse

Un événement qui ne contient qu’une seule issue.

22Question

Quel événement correspond à obtenir 5 lors d’un lancer de dé ?

Réponse

{5}\{5\}.

23Question

Quel est l’événement certain lors d’un lancer de dé à six faces ?

Réponse

{1,2,3,4,5,6}\{1,2,3,4,5,6\}.

24Question

Quel est l’événement impossible lors d’un lancer de dé ?

Réponse

∅\varnothing.

25Question

Quelles contraintes définissent une distribution de probabilité sur un ensemble fini EE ?

Réponse

Chaque probabilité est comprise entre 0 et 1 et leur somme vaut 1.

26Question

Comment calcule-t-on la probabilité d’un événement AA à partir de pp ?

Réponse

P(A)=∑e∈Ap(e)P(A)=\sum_{e\in A}p(e).

27Question

Quelle formule donne la probabilité de l’union de A1A_1 et A2A_2 ?

Réponse

P(A1∪A2)=P(A1)+P(A2)−P(A1∩A2)P(A_1\cup A_2)=P(A_1)+P(A_2)-P(A_1\cap A_2).

28Question

Qu’est-ce qu’une distribution uniforme ?

Réponse

Elle attribue la même probabilité à chaque issue élémentaire.

29Question

Dans une distribution uniforme sur EE, quelle est la probabilité d’un événement AA ?

Réponse

P(A)=Card⁡(A)Card⁡(E)P(A)=\frac{\operatorname{Card}(A)}{\operatorname{Card}(E)}.

30Question

Quelles sont les deux issues d’une expérience de Bernoulli ?

Réponse

L’échec et le succès, souvent notés 0 et 1.

31Question

Dans une loi de Bernoulli de paramètre pp, quelle est la probabilité de 0 ?

Réponse

1−p1-p.

32Question

Que modélise une loi binomiale de paramètres nn et pp ?

Réponse

Le nombre de succès en nn expériences de Bernoulli indépendantes de paramètre pp.

33Question

Quelle formule donne P(X=k)P(X=k) pour une loi binomiale de paramètres nn et pp ?

Réponse

P(X=k)=(nk)pk(1−p)n−kP(X=k)=\binom{n}{k}p^k(1-p)^{n-k}.

34Question

Comment calcule-t-on la probabilité de A sachant B, si P(B)>0 ?

Réponse

P(A∣B)=P(A∩B)P(B)P(A\mid B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}

35Question

Quelle condition caractérise l’indépendance de A et B ?

Réponse

P(A∩B)=P(A)P(B)P(A\cap B)=P(A)P(B)

36Question

Comment calcule-t-on P(B) à partir d’une partition {Ai}i∈I\{A_i\}_{i\in I} ?

Réponse

P(B)=∑i∈IP(B∣Ai)P(Ai)P(B)=\sum_{i\in I}P(B\mid A_i)P(A_i)

37Question

Quelle formule donne P(A\mid B) dans le théorème de Bayes ?

Réponse

P(A∣B)=P(B∣A)P(A)P(B)P(A\mid B)=\frac{P(B\mid A)P(A)}{P(B)}

38Question

Comment définit-on une variable aléatoire sur un ensemble EE ?

Réponse

C’est une fonction de EE vers R\mathbb{R} qui associe une valeur réelle à chaque issue élémentaire.

39Question

Quelle formule définit l’espérance mathématique de XX sur EE muni de la distribution pp ?

Réponse

E(X)=∑e∈Ep(e)X(e)\mathbb{E}(X)=\sum_{e\in E}p(e)X(e).

40Question

Comment calculer l’espérance à partir des valeurs possibles et de leurs probabilités ?

Réponse

E(X)=∑v∈X(E)v p(X=v)E(X)=\sum_{v\in X(E)}v\,p(X=v).

41Question

Comment définit-on la variance d’une variable aléatoire XX ?

Réponse

V(X)=E((X−E(X))2)V(X)=E((X-E(X))^2).

42Question

Comment calcule-t-on l’écart-type d’une variable aléatoire XX ?

Réponse

σ(X)=V(X)\sigma(X)=\sqrt{V(X)}.

43Question

Comment varie la variance de aX+baX+b pour des réels aa et bb ?

Réponse

V(aX+b)=a2V(X)V(aX+b)=a^2V(X).

44Question

Comment définir la covariance de deux variables aléatoires X et Y ?

Réponse

Cov⁡(X,Y)=E((X−E(X))(Y−E(Y)))\operatorname{Cov}(X,Y)=E((X-E(X))(Y-E(Y)))

45Question

Quelle formule donne la variance de la somme X+Y ?

Réponse

V(X+Y)=V(X)+V(Y)+2Cov⁡(X,Y)V(X+Y)=V(X)+V(Y)+2\operatorname{Cov}(X,Y)

46Question

Quel est le cardinal de l’ensemble {0, 1, 3, 4, 5, 8, 9} ?

Réponse

7.

47Question

Quel est le cardinal des entiers premiers inférieurs à 30 ?

Réponse

10.

48Question

Quelle formule donne le cardinal de A∪B lorsqu'A et B sont disjoints ?

Réponse

Card⁡(A∪B)=Card⁡(A)+Card⁡(B)\operatorname{Card}(A\cup B)=\operatorname{Card}(A)+\operatorname{Card}(B)

49Question

Combien de podiums ordonnés de trois places peut-on former avec huit coureurs ?

Réponse

336 podiums.

50Question

Combien de manières d’attribuer quatre cadeaux distincts à quatre personnes, un par personne ?

Réponse

24 manières.

51Question

Quel est le développement de (a+b)5(a+b)^5 ?

Réponse

a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5a^5+5a^4b+10a^3b^2+10a^2b^3+5ab^4+b^5

52Question

À quel coefficient binomial correspond le coefficient de a3b2a^3b^2 dans (a+b)5(a+b)^5 ?

Réponse

C52C_5^2

53Question

Pour n≥1n\geq1, quelles sont les valeurs de Cn0C_n^0 et CnnC_n^n ?

Réponse

Elles valent toutes deux 11.

54Question

Quelle est la symétrie des coefficients binomiaux ?

Réponse

Cnk=Cnn−kC_n^k=C_n^{n-k}

55Question

Pour n≥1n\geq1, quelle est la somme alternée des coefficients binomiaux ?

Réponse

∑k=0n(−1)kCnk=0\sum_{k=0}^{n}(-1)^kC_n^k=0

56Question

Quelle est la somme des coefficients binomiaux d’ordre nn ?

Réponse

∑k=0nCnk=2n\sum_{k=0}^{n}C_n^k=2^n

57Question

Que compte le coefficient multinomial pour ranger des objets dans des boîtes ?

Réponse

Les rangements de nn objets dans kk boîtes contenant respectivement nin_i objets.

58Question

Quelle formule donne le nombre de configurations des 32 pièces d’échecs sur 64 cases ?

Réponse

64!8! 8! (2!)6 32!\frac{64!}{8!\,8!\,(2!)^6\,32!}

59Question

Quelle caractéristique ont les univers étudiés dans cette partie ?

Réponse

Ils sont finis.

60Question

Quel événement représente l’univers E ?

Réponse

L’événement certain.

61Question

Qu’est-ce que l’événement contraire de A dans E ?

Réponse

Le complémentaire de A dans E.

62Question

Dans un lancer de dé, quel est l’événement « obtenir un nombre pair » ?

Réponse

A = {2, 4, 6}.

63Question

Quel est l’univers des possibles pour un lancer de dé à six faces ?

Réponse

E={1,2,3,4,5,6}E=\{1,2,3,4,5,6\}.

64Question

Quelles issues correspondent à une valeur paire lors d’un lancer de dé ?

Réponse

{2,4,6}\{2,4,6\}.

65Question

Quel est le contraire de l’événement {4,5}\{4,5\} pour ce dé ?

Réponse

{1,2,3,6}\{1,2,3,6\}.

66Question

Pourquoi les événements {4,5}\{4,5\} et {2,6}\{2,6\} sont-ils incompatibles ?

Réponse

Ils n’ont aucune issue en commun.

67Question

Quelles bornes encadrent la probabilité d’un événement AA ?

Réponse

0≤P(A)≤10\leq P(A)\leq 1.

68Question

Comment exprime-t-on la probabilité du contraire d’un événement AA ?

Réponse

P(A‾)=1−P(A)P(\overline{A})=1-P(A).

69Question

Combien de tirages de six numéros parmi 49 sont possibles au loto ?

Réponse

13 983 816 tirages.

70Question

Avec 10 alcootests de probabilité positive 0,2, quelle est la probabilité d’obtenir exactement 3 résultats positifs ?

Réponse

(103)(0,2)3(0,8)7≈0,20\binom{10}{3}(0,2)^3(0,8)^7\approx 0,20.

71Question

Comment appelle-t-on P(A) et P(A\mid B) selon le moment de l’observation ?

Réponse

P(A) est a priori ; P(A\mid B) est a posteriori.

72Question

Que représente p_A(e)=P(e\mid A) lorsque P(A)>0 ?

Réponse

Une distribution de probabilité sur E.

73Question

Que vaut P(A\mid B) pour des événements indépendants, si elle est définie ?

Réponse

P(A∣B)=P(A)P(A\mid B)=P(A)

74Question

Dans l’exemple des étudiants, quelle est la probabilité qu’un guitariste soit enfant unique ?

Réponse

1825≈0,72\frac{18}{25}\approx 0,72

75Question

Comment exprimer P(X=v)P(X=v) à partir des issues de EE ?

Réponse

P(X=v)=P({e∈E:X(e)=v})P(X=v)=P(\{e\in E:X(e)=v\}).

76Question

Dans le jeu de dé décrit, quelle est la probabilité d’obtenir un gain de 1 point ?

Réponse

36\frac{3}{6}.

77Question

À quoi correspond l’espérance mathématique après un très grand nombre de tirages ?

Réponse

À la valeur moyenne des tirages.

78Question

Dans le jeu de dé décrit, quelle est l’espérance du gain ?

Réponse

Environ 1,33 point.

79Question

Que mesurent la variance et l’écart-type d’une variable aléatoire ?

Réponse

La dispersion autour de sa valeur moyenne.

80Question

Dans quelle unité s’exprime l’écart-type d’une variable aléatoire ?

Réponse

Dans la même unité que la variable.

81Question

Quelle est la variance approximative du nombre de points d’un dé normal ?

Réponse

Environ 2,92.

82Question

Quel est l’écart-type approximatif du nombre de points d’un dé normal ?

Réponse

Environ 1,71.

83Question

Quelle notion la covariance généralise-t-elle ?

Réponse

La variance.

84Question

Que vaut la covariance de deux variables aléatoires indépendantes X et Y ?

Réponse

Cov⁡(X,Y)=0\operatorname{Cov}(X,Y)=0

85Question

À quelle quantité est égale la covariance de X avec elle-même ?

Réponse

V(X)V(X)

86Question

Comment la covariance de aX et Y dépend-elle du réel a ?

Réponse

Cov⁡(aX,Y)=aCov⁡(X,Y)\operatorname{Cov}(aX,Y)=a\operatorname{Cov}(X,Y)

87Question

Comment la covariance de X+a et Y dépend-elle du réel a ?

Réponse

Cov⁡(X+a,Y)=Cov⁡(X,Y)\operatorname{Cov}(X+a,Y)=\operatorname{Cov}(X,Y)

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1. Concernant le cardinal d’un ensemble fini :

2. Parmi les propositions suivantes concernant le complémentaire de A dans E, lesquelles sont exactes ?

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