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mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 6 · Application directe du cours

Trois façons de choisir quatre chiffres

Probabilités sur un ensemble fini · Dénombrement et équiprobabilité · niveau 1 (application)

Énoncé

Combien y a-t-il de codes à chiffres (de à ) ? Combien à quatre chiffres deux à deux distincts ? Combien de façons de choisir un ensemble de chiffres distincts, sans tenir compte de l'ordre ?

Corrigé

Ce qu'on montre. Trois dénombrements qui diffèrent par deux questions : l'ordre compte-t-il, les répétitions sont-elles permises ?

Premier comptage : listes avec répétitions. Un code est une suite ordonnée de chiffres, chacun choisi librement parmi . Les quatre choix sont indépendants, d'où

Deuxième comptage : listes sans répétition. Le premier chiffre se choisit parmi , le deuxième parmi les restants, le troisième parmi , le quatrième parmi : On peut l'écrire avec des factorielles : .

Troisième comptage : parties. Ici l'ordre ne compte plus : il s'agit de choisir une partie à éléments dans un ensemble à , soit

Le lien entre les deux derniers. Chaque ensemble de chiffres distincts peut être ordonné de façons, et chacune donne un code distinct. D'où ce qui vérifie la cohérence des deux comptages, et redonne la formule .

Point délicat. Les trois nombres , et répondent à trois questions différentes ; l'erreur classique consiste à employer un coefficient binomial là où l'ordre compte, ou une puissance là où les répétitions sont interdites. Avant tout calcul, il faut trancher les deux questions : ordre ? répétitions ?

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