Probabilites Eleves
1. **Énoncé du problème** :
Nous avons une classe de 12 élèves répartis selon l'âge et le sexe comme suit :
- 18 ans : 4 filles, 3 garçons
- 19 ans : 2 filles, 2 garçons
- 20 ans : 1 fille, 0 garçon
On choisit au hasard et simultanément 3 élèves. Nous devons calculer la probabilité des événements A à F.
2. **Données importantes** :
- Total élèves $N=12$
- Nombre de filles $F=4+2+1=7$
- Nombre de garçons $G=3+2+0=5$
- Élèves de plus de 18 ans : $2+2+1+0=5$
- Élèves de 19 ans : $2+2=4$
- Fille de 20 ans : 1 élève
3. **Calcul du nombre total de façons de choisir 3 élèves** :
$$\binom{12}{3} = \frac{12 \times 11 \times 10}{3 \times 2 \times 1} = 220$$
4. **Calcul des probabilités** :
**A : Les 3 élèves choisis sont des filles**
- Nombre de façons de choisir 3 filles parmi 7 : $$\binom{7}{3} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35$$
- Probabilité : $$P(A) = \frac{35}{220} = \frac{7}{44} \approx 0.1591$$
**B : Les 3 élèves choisis ont plus de 18 ans**
- Nombre d'élèves > 18 ans : 5
- Nombre de façons de choisir 3 parmi ces 5 : $$\binom{5}{3} = 10$$
- Probabilité : $$P(B) = \frac{10}{220} = \frac{1}{22} \approx 0.0455$$
**C : Les 3 élèves choisis sont de même sexe**
- Choisir 3 filles : 35 façons (déjà calculé)
- Choisir 3 garçons parmi 5 : $$\binom{5}{3} = 10$$
- Total façons : $$35 + 10 = 45$$
- Probabilité : $$P(C) = \frac{45}{220} = \frac{9}{44} \approx 0.2045$$
**D : Au moins un élève choisi a exactement 19 ans**
- Nombre d'élèves de 19 ans : 4
- Probabilité complémentaire (aucun élève de 19 ans) : choisir 3 parmi les 8 autres élèves
- $$\binom{8}{3} = 56$$
- Donc $$P(D) = 1 - \frac{56}{220} = 1 - \frac{14}{55} = \frac{41}{55} \approx 0.7455$$
**E : Les 3 élèves choisis ont des âges différents**
- Âges possibles : 18, 19, 20
- Pour avoir 3 âges différents, on doit choisir un élève de chaque âge
- Nombre d'élèves par âge : 18 ans (7), 19 ans (4), 20 ans (1)
- Nombre de façons : $$7 \times 4 \times 1 = 28$$
- Probabilité : $$P(E) = \frac{28}{220} = \frac{7}{55} \approx 0.1273$$
**F : La fille de 20 ans a été choisie**
- On fixe la fille de 20 ans choisie
- Choisir les 2 autres élèves parmi les 11 restants
- Nombre de façons : $$\binom{11}{2} = 55$$
- Probabilité : $$P(F) = \frac{55}{220} = \frac{1}{4} = 0.25$$
**Résumé des probabilités :**
- $P(A) = \frac{7}{44}$
- $P(B) = \frac{1}{22}$
- $P(C) = \frac{9}{44}$
- $P(D) = \frac{41}{55}$
- $P(E) = \frac{7}{55}$
- $P(F) = \frac{1}{4}$