QCM : Dénombrement et combinatoire (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que représente le cardinal d’un ensemble fini EE ?

Le produit des éléments de EE
Le nombre de sous-ensembles de EE
L’ordre dans lequel les éléments de EE sont écrits
Le nombre d’éléments de EE

Le nombre d’éléments de $$E$$

Explication

Le cardinal mesure combien d’éléments contient l’ensemble fini EE et se note Card⁡(E)\operatorname{Card}(E). Le nombre de sous-ensembles relève d’un autre dénombrement, généralement lié à une puissance de 22.

2. Une salle propose 4 entrées et 3 plats, et un repas associe une entrée à un plat. Combien de repas différents peut-on former ?

12 repas
4 repas
7 repas
9 repas

12 repas

Explication

Chaque entrée peut être associée à chacun des 3 plats, ce qui correspond au produit cartésien et donne 4×3=124\times3=12 repas. L’addition 4+3=74+3=7 s’appliquerait à une union d’ensembles disjoints, pas à des couples de choix.

3. Quelle propriété caractérise un nn-uplet d’un ensemble EE ?

C’est une suite de nn éléments classés par ordre croissant
C’est une permutation de tous les éléments de EE
C’est une suite ordonnée de nn éléments de EE
C’est un ensemble non ordonné de nn éléments distincts de EE

C’est une suite ordonnée de $$n$$ éléments de $$E$$

Explication

Un nn-uplet est une suite ordonnée de nn éléments de EE, et des répétitions peuvent y apparaître. L’exigence d’éléments distincts correspond plutôt à un arrangement sans répétition.

4. Combien d’arrangements ordonnés de 3 éléments distincts peut-on former parmi 5 éléments ?

60
10
15
125

60

Explication

La formule donne A53=5×4×3=60A_5^3=5\times4\times3=60, car les choix successifs doivent être distincts et leur ordre compte. Le résultat 53=1255^3=125 autoriserait les répétitions et correspondrait à des triplets, non à des arrangements sans répétition.

5. Que désigne une combinaison dans le contexte des dénombrements ?

Une permutation de tous les éléments d’un ensemble.
Une liste ordonnée d'éléments avec répétition autorisée.
Une sélection d'éléments sans tenir compte de l'ordre.
Un arrangement de tous les éléments d’un ensemble sans répétition.

Une sélection d'éléments sans tenir compte de l'ordre.

Explication

Une combinaison est une sélection d'éléments où l'ordre ne compte pas, contrairement à une permutation ou une liste ordonnée. La formule associée est \\binom{k}{n} =k!n!(k−n)!= \frac{k!}{n!(k-n)!}.

6. Quelle est la valeur de la ligne 4 du triangle de Pascal ?

1, 4, 6, 4, 1
1, 3, 3, 1
1, 2, 1
1, 5, 10, 10, 5, 1

1, 4, 6, 4, 1

Explication

La ligne 4 du triangle de Pascal est composée des coefficients binomiaux pour n=4, soit 1, 4, 6, 4, 1. La réponse 1, 3, 3, 1 correspond à la ligne n=3, et la dernière ligne est celle pour n=5.

7. Quelle est la fonction principale du principe de dénombrement dans l'étude des ensembles finis ?

Déterminer le nombre total d'éléments dans un ensemble.
Identifier la nature des éléments d'un ensemble.
Calculer la somme des éléments de plusieurs ensembles.
Compter le nombre de façons de combiner des éléments selon des règles spécifiques.

Compter le nombre de façons de combiner des éléments selon des règles spécifiques.

Explication

Le principe de dénombrement sert à compter le nombre de façons dont certains arrangements ou choix peuvent être réalisés. La réponse incorrecte qui pourrait sembler plausible est la première, mais elle concerne la cardinalité, pas le dénombrement.

8. En quoi la formule Card(E×F)=Card(E)×Card(F)\text{Card}(E \times F) = \text{Card}(E) \times \text{Card}(F) distingue-t-elle la cardinalité du produit cartésien de celle de l'union d'ensembles ?

Elle affirme que la cardinalité du produit cartésien est égale à la multiplication des cardinalités, alors que celle de l'union est la somme, sauf si les ensembles sont disjoints.
Elle montre que le produit cartésien combine tous les éléments de deux ensembles indépendamment, contrairement à l'union qui rassemble des éléments disjoints.
Elle précise que la cardinalité du produit cartésien est la somme des cardinalités des deux ensembles, ce qui n'est pas le cas pour l'union.
Elle indique que la cardinalité du produit cartésien est toujours inférieure à celle de l'union, sauf si les ensembles sont disjoints.

Elle montre que le produit cartésien combine tous les éléments de deux ensembles indépendamment, contrairement à l'union qui rassemble des éléments disjoints.

Explication

La formule Card(E×F)=Card(E)×Card(F)\text{Card}(E \times F) = \text{Card}(E) \times \text{Card}(F) montre que chaque élément de E peut être associé à chaque élément de F, formant ainsi tous les couples possibles, ce qui est différent de l'union qui ne rassemble que des éléments disjoints. La différence réside dans la nature de la combinaison des éléments.

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Mémorisez les réponses avec 8 flashcards sur Dénombrement et combinatoire.

Qu'est-ce que le cardinal d'un ensemble fini E ?

Le nombre de ses éléments.

Quelle formule donne le cardinal du produit cartésien E × F ?

Card⁡(E×F)=Card⁡(E)×Card⁡(F)\operatorname{Card}(E\times F)=\operatorname{Card}(E)\times\operatorname{Card}(F).

Qu'est-ce qu'un n-uplet de E ?

Une suite ordonnée de n éléments de E.

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