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DONNÉES ET PROBABILITÉS

Les probabilités

Niveau 5ᵉ · Cours

🎲 Expériences aléatoires et issues

Quand on lance un dé, on ne sait pas d'avance quel chiffre va sortir. C'est ce qu'on appelle une expérience aléatoire.

📖 Définition

Une expérience aléatoire est une expérience dont on ne peut pas prévoir à l'avance le résultat.

Chaque résultat possible s'appelle une issue.

L'ensemble de toutes les issues possibles s'appelle l'univers.

✏️ Exemple

On lance un dé à 6 faces : les issues sont 1, 2, 3, 4, 5 et 6.

On tire une boule dans un sac avec des boules rouges et vertes : les issues sont « rouge » et « verte ».

On joue à pile ou face : les issues sont « pile » et « face ».

📌 À retenir

Une expérience est aléatoire si le résultat est imprévisible.

Les issues = tous les résultats possibles (on les liste tous).

⚠️
Attention
  • La météo de demain est aléatoire (on ne sait pas exactement).
  • La date de la fête nationale (14 juillet) n'est PAS aléatoire : c'est toujours sûr.

📏 L'échelle des probabilités

On peut classer les événements de « impossible » à « certain » sur une échelle.

📖 Définition

Impossible : l'événement ne peut jamais arriver (0 chance sur 100).

Peu probable : l'événement arrive rarement.

Probable : l'événement arrive souvent.

Très probable : l'événement arrive presque toujours.

Certain : l'événement arrive toujours (100 chances sur 100).

✏️ Exemple

On lance un dé à 6 faces :

« Obtenir 7 » → IMPOSSIBLE (7 n'est pas sur le dé).

« Obtenir 6 » → PEU PROBABLE (1 chance sur 6).

« Obtenir un nombre inférieur à 6 » → TRÈS PROBABLE (5 chances sur 6).

« Obtenir un nombre entre 1 et 6 » → CERTAIN (toujours vrai).

📌 À retenir

Impossible = 0 chance. Certain = toutes les chances.

Entre les deux, on compare : plus il y a de cas favorables, plus c'est probable.

Quiz — Aléatoire et échelle

Question 1 — On tire une carte d'un jeu de 32 cartes. Quel est cet événement : « Obtenir un roi de couleur rose » ?

Question 2 — On lance un dé à 6 faces. L'événement « Obtenir un nombre entre 1 et 6 » est :

Question 3 — Un sac contient 1 bille rouge et 10 billes bleues. Tirer la bille rouge est :

🧮 Calculer une probabilité

Quand toutes les issues ont la même chance de sortir, on dit que l'expérience est en situation d'équiprobabilité. On peut alors calculer la probabilité d'un événement.

📖 Définition

En situation d'équiprobabilité :

Probabilité = nombre de cas favorables ÷ nombre total d'issues.

On écrit souvent : P(événement) = nombre de cas favorables / total.

La probabilité est toujours un nombre entre 0 et 1.

✏️ Exemple

Un sac contient 4 billes rouges et 6 billes vertes (10 en tout).

P(rouge) = 4 / 10 = 0,4 soit 40 chances sur 100.

P(verte) = 6 / 10 = 0,6 soit 60 chances sur 100.

Vérification : 0,4 + 0,6 = 1 ✓ (les probabilités de toutes les issues font 1).

📌 À retenir

P = (cases favorables) / (total des cases).

P = 0 → impossible. P = 1 → certain.

La somme des probabilités de toutes les issues vaut toujours 1.

⚠️
Équiprobabilité indispensable
  • Cette formule ne marche QUE si toutes les issues ont la même chance.
  • Exemple : un dé truqué n'est pas équiprobable, on ne peut pas utiliser la formule.

⚖️ Comparer des probabilités

On peut comparer deux probabilités pour savoir quel événement est le plus probable.

✏️ Exemple

Aline a un sac avec 5 billes rouges uniquement → P(rouge) = 5/5 = 1.

Baptiste a un sac avec 10 rouges et 30 noires → P(rouge) = 10/40 = 1/4.

Cléa a un sac avec 100 rouges et 3 noires → P(rouge) = 100/103 ≈ 0,97.

Ordre : Baptiste (0,25) < Cléa (0,97) < Aline (1).

C'est Aline qui a la plus grande probabilité de tirer rouge.

📌 À retenir

Plus le numérateur est grand par rapport au total, plus la probabilité est élevée.

P = 1 veut dire que c'est certain (toutes les billes sont de la bonne couleur).

Quiz — Calculer et comparer

Question 1 — Un sac contient 3 billes jaunes et 7 billes noires. Quelle est la probabilité de tirer une bille jaune ?

Question 2 — On lance un dé à 6 faces. Quelle est la probabilité d'obtenir un nombre pair (2, 4 ou 6) ?

Question 3 — Une urne contient 4 boules rouges et 6 boules vertes. La probabilité de tirer une boule verte est :

📊 Fréquences et probabilités

Quand on répète une expérience de nombreuses fois, la fréquence observée se rapproche de la probabilité théorique.

📖 Définition

La fréquence d'un événement = nombre de fois où il s'est produit ÷ nombre total d'expériences.

Quand on répète l'expérience très souvent, la fréquence se stabilise autour de la probabilité.

✏️ Exemple

On lance une pièce 100 fois et on obtient pile 47 fois.

Fréquence de pile = 47 / 100 = 0,47.

La probabilité théorique est 1/2 = 0,5.

La fréquence (0,47) est proche de la probabilité (0,5) : c'est normal !

Avec 10 000 lancers, on se rapprocherait encore plus de 0,5.

📌 À retenir

Fréquence ≠ probabilité, mais avec beaucoup d'essais elles sont proches.

Plus on répète l'expérience, plus la fréquence se rapproche de la probabilité.

Quiz — Fréquences et probabilités

Question 1 — On lance une pièce 200 fois et on obtient face 98 fois. Quelle est la fréquence de face ?

Question 2 — On répète une expérience 10 fois puis 10 000 fois. Quand la fréquence est-elle la plus proche de la probabilité ?

Question 3 — La probabilité d'obtenir 6 avec un dé est 1/6 ≈ 0,17. Après 60 lancers, on obtient 6 exactement 10 fois. La fréquence observée vaut :

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📌 Mémo
🎲 Aléatoire et échelle

Une expérience est aléatoire si on ne sait pas d'avance le résultat.

Impossible → Peu probable → Probable → Très probable → Certain

Exemple : lancer un dé à 6 faces.

• Obtenir 7 → IMPOSSIBLE

• Obtenir un nombre entre 1 et 6 → CERTAIN

🧮 Calculer une probabilité

P = cases favorables ÷ total des cases

Valable uniquement si toutes les issues sont équiprobables.

Exemple : sac de 3 rouges + 7 bleues (10 en tout).

• P(rouge) = 3/10 = 0,3

• P(bleue) = 7/10 = 0,7

• 0,3 + 0,7 = 1 ✓

📊 Fréquences

Fréquence = nombre d'apparitions ÷ nombre total d'essais

La fréquence n'est pas la probabilité, mais elles sont proches.

Plus on répète l'expérience, plus la fréquence se rapproche de la probabilité.

Exemple : 98 faces sur 200 lancers → fréquence = 98/200 = 0,49

Probabilité théorique = 1/2 = 0,5 : très proche !

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