Événement - Événement Certain / Impossible | Mathématiques Seconde - Vocabulaire des Probabilités

Introduction

ÉVÉNEMENT CERTAIN & IMPOSSIBLE
Vocabulaire des Probabilités en Seconde

Découvrez les événements certains et impossibles en probabilités

Événement
Certain
Impossible

Définition de l'événement

L'événement

DÉFINITION MATHÉMATIQUE
Définition

Un événement est un sous-ensemble de l'univers Ω d'une expérience aléatoire.

Un événement est constitué d'une ou plusieurs issues de l'expérience.

\(A \subset \Omega\)

Où A est un événement et Ω est l'univers de l'expérience.

Un événement est une collection d'issues possibles d'une expérience aléatoire

Types d'événements

Classification des événements

CLASSIFICATION GÉNÉRALE
Événement élémentaire

Un événement élémentaire est un événement qui ne contient qu'une seule issue de l'univers.

Exemple : dans le lancer d'un dé, l'événement "obtenir 3" est un événement élémentaire.

\(\{3\} \subset \Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}\)
Événement composé

Un événement composé est un événement qui contient plusieurs issues de l'univers.

Exemple : dans le lancer d'un dé, l'événement "obtenir un nombre pair" est un événement composé.

\(\{2, 4, 6\} \subset \Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}\)

Événement certain

L'événement certain

DÉFINITION ET NOTATION
Qu'est-ce qu'un événement certain ?

Un événement certain est un événement qui se produit à coup sûr lors de l'expérience.

Un événement certain est égal à l'univers Ω.

\(A = \Omega\)

La probabilité d'un événement certain est égale à 1.

\(P(A) = 1\)
EXEMPLES
Exemples d'événements certains
  • Lors du lancer d'un dé, l'événement "obtenir un nombre entre 1 et 6" est certain
  • Lors du lancer d'une pièce, l'événement "obtenir pile ou face" est certain
  • Lors du tirage d'une carte dans un jeu standard, l'événement "obtenir une carte rouge ou noire" est certain

Événement impossible

L'événement impossible

DÉFINITION ET NOTATION
Qu'est-ce qu'un événement impossible ?

Un événement impossible est un événement qui ne se produit jamais lors de l'expérience.

Un événement impossible est égal à l'ensemble vide ∅.

\(A = \emptyset\)

La probabilité d'un événement impossible est égale à 0.

\(P(A) = 0\)
EXEMPLES
Exemples d'événements impossibles
  • Lors du lancer d'un dé standard, l'événement "obtenir 7" est impossible
  • Lors du lancer d'une pièce, l'événement "obtenir ni pile ni face" est impossible
  • Lors du tirage d'une carte dans un jeu standard, l'événement "obtenir une carte verte" est impossible

Représentation graphique

Diagramme de Venn

REPRÉSENTATION VISUELLE
Interprétation

Le diagramme de Venn montre visuellement les relations entre l'univers Ω et différents événements :

  • L'univers Ω est représenté par un rectangle
  • Un événement A est représenté par un cercle à l'intérieur du rectangle
  • Un événement certain remplit tout l'univers
  • Un événement impossible est un ensemble vide (aucun cercle)

Exercice d'application

Identification des événements

EXERCICE PRATIQUE
Énoncé

On lance un dé équilibré à six faces numérotées de 1 à 6. Pour chaque événement suivant, déterminer s'il est certain, impossible ou possible :

  1. A : "Obtenir un nombre strictement positif"
  2. B : "Obtenir un nombre pair"
  3. C : "Obtenir 7"
  4. D : "Obtenir un nombre inférieur ou égal à 6"
  5. E : "Obtenir un multiple de 3"

Solution de l'exercice

Correction détaillée

ANALYSE DE CHAQUE ÉVÉNEMENT
Événement A : "Obtenir un nombre strictement positif"

L'univers est Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}

Toutes les issues sont strictement positives

L'événement A = {1, 2, 3, 4, 5, 6} = Ω

Donc A est un événement certain.

Événement B : "Obtenir un nombre pair"

L'événement B = {2, 4, 6}

Cet événement contient des éléments de Ω mais pas tous

Donc B est un événement possible (ni certain ni impossible).

Événement C : "Obtenir 7"

Le nombre 7 n'appartient pas à l'univers Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}

L'événement C = ∅

Donc C est un événement impossible.

Événement D : "Obtenir un nombre inférieur ou égal à 6"

Toutes les issues de Ω sont inférieures ou égales à 6

L'événement D = {1, 2, 3, 4, 5, 6} = Ω

Donc D est un événement certain.

Événement E : "Obtenir un multiple de 3"

Dans Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, les multiples de 3 sont 3 et 6

L'événement E = {3, 6}

Donc E est un événement possible (ni certain ni impossible).

Relations entre événements

Opérations sur les événements

OPÉRATIONS FONDAMENTALES
Union d'événements

L'union de deux événements A et B, notée A ∪ B, est l'événement qui se réalise si A ou B (ou les deux) se réalisent.

\(A \cup B = \{ \omega \in \Omega \mid \omega \in A \text{ ou } \omega \in B \}\)

Exemple : si A = {1, 2} et B = {2, 3}, alors A ∪ B = {1, 2, 3}.

Intersection d'événements

L'intersection de deux événements A et B, notée A ∩ B, est l'événement qui se réalise si A et B se réalisent simultanément.

\(A \cap B = \{ \omega \in \Omega \mid \omega \in A \text{ et } \omega \in B \}\)

Exemple : si A = {1, 2, 3} et B = {2, 3, 4}, alors A ∩ B = {2, 3}.

Événements contraires

Deux événements A et B sont contraires si A ∪ B = Ω et A ∩ B = ∅.

On note souvent le contraire de A comme Ā (A barre).

Exemple : dans le lancer d'une pièce, "pile" et "face" sont des événements contraires.

Propriétés des événements certains et impossibles

Propriétés importantes

PROPRIÉTÉS FONDAMENTALES
Propriétés de l'événement certain Ω
  • Ω ∪ A = Ω (pour tout événement A)
  • Ω ∩ A = A (pour tout événement A)
  • Le contraire de ∅ est Ω
  • P(Ω) = 1
Propriétés de l'événement impossible ∅
  • ∅ ∪ A = A (pour tout événement A)
  • ∅ ∩ A = ∅ (pour tout événement A)
  • Le contraire de Ω est ∅
  • P(∅) = 0
Relation entre événement et son contraire

Pour tout événement A et son contraire Ā :

  • A ∪ Ā = Ω (événement certain)
  • A ∩ Ā = ∅ (événement impossible)
  • P(A) + P(Ā) = 1

Applications pratiques

Domaines d'application

SITUATIONS RÉELLES
Jeux de hasard

Les événements certains et impossibles sont omniprésents dans les jeux de hasard :

  • Dans un jeu de cartes, "tirer une carte rouge ou noire" est certain
  • "Tirer une carte verte" est impossible dans un jeu standard
  • "Gagner ou perdre" est un événement certain dans un jeu
Études statistiques

Les événements certains et impossibles sont utilisés dans les enquêtes et études :

  • "Répondre ou ne pas répondre" à un sondage est certain
  • "Avoir plus de 100% de réponse" est impossible
  • "Être homme ou femme" est souvent considéré comme certain
Sciences et ingénierie

De nombreuses situations en science impliquent des événements certains ou impossibles :

  • "La somme des probabilités de tous les événements possibles est 1" est certain
  • "Un événement avoir une probabilité négative" est impossible
  • "Un système fonctionne ou ne fonctionne pas" est certain

Exercice complémentaire

Événements composés

EXERCICE COMPLÉMENTAIRE
Situation

On lance deux dés équilibrés. Soit l'événement A : "la somme des deux dés est égale à 13".

1. Décrire l'univers de cette expérience.

2. Déterminer si l'événement A est certain, impossible ou possible.

3. Soit l'événement B : "la somme des deux dés est inférieure ou égale à 12". Est-ce un événement certain, impossible ou possible ?

Solution de l'exercice complémentaire

Correction détaillée

RÉPONSES DÉTAILLÉES
Question 1 : Description de l'univers

L'univers est l'ensemble de toutes les paires possibles de résultats des deux dés :

\(\Omega = \{(1,1), (1,2), ..., (6,6)\}\)

Il y a 6 × 6 = 36 issues possibles dans l'univers.

Question 2 : Événement A

Événement A : "la somme des deux dés est égale à 13"

La somme maximale possible est 6 + 6 = 12

Il est impossible d'obtenir une somme de 13

Donc A = ∅, c'est un événement impossible.

Question 3 : Événement B

Événement B : "la somme des deux dés est inférieure ou égale à 12"

Toutes les sommes possibles (de 2 à 12) sont inférieures ou égales à 12

Donc B contient toutes les issues de l'univers : B = Ω

Donc B est un événement certain.

Résumé

Points clés

DÉFINITIONS ESSENTIELLES
Événement
  • Un événement est un sous-ensemble de l'univers Ω
  • Un événement élémentaire contient une seule issue
  • Un événement composé contient plusieurs issues
Événement certain
  • Un événement certain est égal à l'univers Ω
  • Il se produit à coup sûr lors de l'expérience
  • Sa probabilité est égale à 1
Événement impossible
  • Un événement impossible est égal à l'ensemble vide ∅
  • Il ne se produit jamais lors de l'expérience
  • Sa probabilité est égale à 0
Opérations sur les événements
  • Union : A ∪ B (A ou B se réalise)
  • Intersection : A ∩ B (A et B se réalisent)
  • Événements contraires : A ∪ Ā = Ω et A ∩ Ā = ∅

Conclusion

Félicitations !

FÉLICITATIONS !
MAÎTRISE DES ÉVÉNEMENTS CERTAINS ET IMPOSSIBLES
Vous comprenez maintenant les fondements des probabilités !

Continuez à pratiquer pour renforcer vos compétences

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