Pommes, bananes et poires

Bonjour à tous

A la demande de Lourran


Soit l’énoncé
On remplit un sac de 3 fruits. Chaque fruit mis dans le sac à la même chance d’être une pomme, une banane ou un poire. On sort au hasard un fruit du sac, c'est une pomme. Quelle est la probabilité que les deux autres dans le sac soient aussi des pommes ?

Question 1 Est ce que cet énoncé peut suggérer plusieurs interprétations
Question 2 Dans le cas où il y a une seule interprétation, calculer la proba demandé
Le 😄 Farceur


Réponses

  • Un approche

    On a tire un fruit et c'est était une pomme, donc on a l’information suivante , c'est qu'il y avait dans le sac au moins une pomme.
    Soit $ A $ l'événement où il y a au moins une pomme dans le sac. Soit $ T $ l'événement où il y a trois pommes dans le sac. Nous voulons calculer $ P (T \mid A) $.

    Par le théorème de Bayes, $$P(T\mid A)=\frac{P(A\mid T)P(T)}{P(A)}=\frac{1(\frac{1}{27})}{1-P(\text{0 pomme })}=\frac{\frac{1}{27}}{1-\frac{8}{27}}=\frac{1}{19}.

    $$ Vraie ou faux ? :-D
    Le 😄 Farceur


  • Rebonjour Gebrane,
    Une seule interprétation pour moi par contre pas d'accord avec ton calcul
    Le 1er fruit tiré est une pomme => Il y au moins une pomme dans le sac
    Mais la réciproque est fausse donc tu changes le problème en cours de route
    In mémoriam de tous les professeurs assassinés dans l'exercice de leurs fonctions en 2023, n'oublions jamais les noms de Agnes-Lassalle et Dominique-Bernard qui n'ont pas donné lieu aux mêmes réactions sur ce forum (et merci à GaBuZoMeu)
  • Vassillia
    Ce n'est pas mon approche c'est celle de John, si tu es bonne en anglais tu peux voir cette discussion pimentée et intéressante


    [Gebrane. Évite de poster un message de 350 lignes (qui plus est pas en français) !
    Soit tu mets un pointeur sur la discussion sur le net, soit tu mets le texte dans un fichier que tu joins à ton message (ce que j'ai fait !) AD]
    Le 😄 Farceur


  • "On remplit un sac de 3 fruits."
    Ok.
    On met un premier fruit, puis un 2ème, puis un 3ème.
    Discrètement, je colle une petite étiquette bleue sur le 1er fruit, une rouge sur le 2ème, et une noire sur le 3ème.

    "Chaque fruit mis dans le sac à la même chance d’être une pomme, une banane ou un poire."
    On a donc 3x3x3=27 possibilités. Toutes équiprobables.

    "On sort au hasard un fruit du sac, c'est une pomme."
    Je regarde la pomme en question, et je regarde la petite étiquette qui est collée dessus. Cette petite étiquette est soit bleue, soit rouge, soit noire.

    "Quelle est la probabilité que les deux autres fruits dans le sac soient aussi des pommes ?"
    Si la petite étiquette est bleue, ça veut dire que le premier fruit qui a été mis dans le sac était une pomme. Et on me demande la probabilité que les 2 autres fruits soient aussi des pommes.
    Réponse 1/9. Le mot 'indépendant' n'apparaissait pas dans l'énoncé, mais on est bien dans la configurations d'événements indépendants.

    Et si l'étiquette est rouge, ou noire , même raisonnement.
    La réponse est donc 1/9.
    Tu me dis, j'oublie. Tu m'enseignes, je me souviens. Tu m'impliques, j'apprends. Benjamin Franklin
  • Lourrain dit La réponse est donc 1/9.

    C'est la bonne réponse.
    Je souhaite à tous une bonne journée
    Le 😄 Farceur


  • Bonjour,

    M pour pomme, B pour banane, R pour poire.
    Calcul bourrin sur l'univers à 27 issues équiprobables (pour chacun des trois fruits : M, B, R)

    Probabilité d'avoir un sac avec 3 pommes : 1/27. Probabilité de tirer une pomme sachant qu'on a un sac avec 3 pommes : 1. Probabilité d'avoir un sac avec 3 pommes et d'en tirer une pomme : 1/27.

    Probabilité d'avoir un sac avec 2 pommes : 6/27. Probabilité de tirer une pomme sachant qu'on a un sac avec 2 pommes : 2/3. Probabilité d'avoir un sac avec 2 pommes et d'en tirer une pomme : 4/27.

    Probabilité d'avoir un sac avec 1 pomme : 12/27. Probabilité de tirer une pomme sachant qu'on a un sac avec 1 pomme : 1/3. Probabilité d'avoir un sac avec 1 pomme et d'en tirer une pomme : 4/27.

    Probabilité d'avoir un sac avec 0 pomme : 8/27. Probabilité de tirer une pomme sachant qu'on a un sac avec 0 pomme : 0. Probabilité d'avoir un sac avec 0 pomme et d'en tirer une pomme : 0.

    Probabilité d'avoir un sac avec 3 pommes sachant qu'on a tiré une pomme du sac :
    (1/27)/(1/27 + 4/27 + 4/27 + 0) = 1/9
  • Toute cette affaire est une conséquence de la composition de la loi binomiale par une pioche hypergéométrique.

    J'ai $X$ binomiale $B(n,p)$.

    Je remplis une urne avec $X$ jetons gagnants, et $n-X$ jetons perdants.

    Je pioche sans remise $m \le n$ jetons dans cette urne.

    Le nombre $Y$ de jetons gagnants piochés est binomiale $B(m,p)$.

    De plus, $X-Y$ est binomiale $B(n-m,p)$.

    Enfin, $Y$ et $X-Y$ sont indépendantes.
  • Un autre modèle qui ressemble beaucoup.

    J'ai un schéma de Bernoulli $\epsilon_1,\dots,\epsilon_n$. iid $B(p)$
    Je choisis uniformément un sous-ensemble $A$ parmi les parties de $1;n$ à $m\le n$ éléments.

    Alors $X_A = \sum_{i\in A} \epsilon_i$ est binomiale $B(m,p)$, et de même $X-X_A = \sum_{i\not\in A} \epsilon_i = X_{\bar{A}}$ est binomiale $B(n-m,p)$ et est indépendante de $X_A$.
  • On peut faire le modèle d'Ehrenfest comme ça, aussi.

    Je choisis $p=\frac{1}{2}$, et je lance mes $n$ pièces $\epsilon_1,\dots,\epsilon_n$. ça donne $X = \sum_{i=1}^n \epsilon_i$ binomiale $B(n,\frac{1}{2})$

    Je pioche au hasard une partie $A\subset1;n$, et je regarde $X_A = \sum_{i\in A} \epsilon_i$.

    Alors après avoir retourné la pièce donnée par $A$, on a $X' = (1-X_A) + (X-X_A)$ binomiale $B(n,\frac{1}{2})$.

    Plus généralement, pour tout sous-ensemble aléatoire $A\subset 1,n$, la même construction s'écrit : $X' = (\text{Card}(A)-X_A) + (X-X_A)$ donne toujours une variable binomiale $B(n,\frac{1}{2})$.

    Évidemment, le sous-ensemble aléatoire $A$ doit être indépendant des $\epsilon_i$, quand même !
  • Quand je l'écris, l'idée me vient.

    Je parle ici de la composition binomiale-binomiale, et je conclus sur le paradoxe des deux enfants.

    J'ai encore mes $n$ joueurs qui jouent à pile-ou-face $\epsilon_1,\dots,\epsilon_n$ iid $B(p)$.

    Le nombre de pile : $X=\sum_{i=1}^n \epsilon_i$ est binomiale $B(n,p)$.

    Maintenant, ces joueurs jouent aux fléchettes $\eta_1,\dots,\eta_n$, iid $B(r)$.

    Le nombre de joueurs qui ont gagné aux deux jeux est $Y = \sum_{i=1}^n \epsilon_i \cdot \eta_i$ est binomiale $B(n,p\times r)$.

    Cette fois, $X-Y$ est binomiale $B(n,p\times(1-r))$.

    Mais cette fois, $Y$ et $X-Y$ ne sont pas indépendantes.

    D'aillleurs $\begin{aligned}[t]
    cov(Y,X-Y) & = \frac{1}{2} \cdot \big[var(X) - var(Y) - var(X-Y)\big] \\
    & = n \times(p(1-p) - pr(1-pr) - p(1-r)(1-p(1-r)) \\
    & = -np^2r(1-r) \le 0
    \end{aligned}
    $
  • Je continue sur le paradoxe des deux enfants.

    À partir de $Y$ du message précédent, je fais une extraction hypergéométrique $Y_A = \sum_{i\in A} \epsilon_i \cdot \eta_i$, avec $A\subset 1;n$ aléatoire uniforme parmi les parties de cardinal $m\le n$.

    Et maintenant, évidemment, $Y_A$ n'est pas indépendante de $X - Y_A$, sauf si $r=1$ ou $p=0$ ou $1$.

    Et la loi de $X-Y_A$ conditionnellement à $Y_A$ dépend de $r$, et pas seulement de $m,n,p$.

    Et je pense que c'est ça, le paradoxe des 2 enfants : cette dépendance contre-intuitive en la probabilité $r$ de succès au jeu de fléchettes, alors qu'on a l'impression qu'on ne parle que du jeu de pièces, qui en est indépendant.
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