file d'attente (dénombrement)

Bonjour tout le mond
Je bute sur cet exercice:

On constitue une file d'attente en attribuant au hasard des numéros d'ordre à $n$ personnes.
Pour $1\le r\le n-1$, trouver la probabilité que 2 amis soient distants de $r$ places,càd séparés par $r-1$ personnes.

Je note $\Omega$ l'ensemble des files d'attentes possibles, on a donc $Card(\Omega)=n!$
les numéros sont données au hasard donc il y a une probabilité uniforme.
Donc reste à compter le nombre de façons que l'on a de placer les 2 amis...

Pour placer le premier ami $A$, on a $n$ choix possibles, on a ensuite $(n-2)!$ choix possibles pour toutes les autres personnes qui ne sont ni $A$ ni $B$... Il nous reste à placer alors l'autre ami $B$ de sorte qu'il soit distant de $A$ de $ r$ places.
Par exemple si $A$ est en 1, $B$ sera en $r+1$ si j'ai bien saisi, ils seront séparés par $r-1$ personnes.
On voit alors nettement le problème qui arrive... La place de $A$ est importante, de sorte que $B$ ne soit pas "en dehors de la file d'attente".
Je note $ i$ la position de $A$

Si $1\le i\le r$ alors $B$ ne peut être qu'après $A$
Si $r+1\le i\le n-r-1$ $B$ peut être avant ou après $A$...
Enfin, si $n-r\le i\le n$ alors $B$ ne peut être qu'avant $A$

Mon problème,c'est de compter rigoureusement toutes les possibilités.
Un petit coup de pouce ? :)

Réponses

  • Bonjour.

    J'ai l'impression que tu as compliqué le problème : Le placement des deux autres personnes n'a aucun intérêt.

    Il me semble (faute d'une idée géniale directe) que tu peux calculer la probabilité que B soit à r places de A sachant que A est à la place k. Il suffira ensuite d'appliquer la règle des probabilités totales. Le résultat a des chances d'être plus simple que la méthode, car il va falloir étudier différents cas, suivant que n est inférieur ou supérieur à r, à 2r, puis que k est inférieur ou supérieur à r, à n-r.

    Amuse-toi bien !
  • > on a ensuite $ (n-2)!$ choix possibles

    Non, c'est plutôt $(n-1)(n-2)\dots 2$.

    > Il nous reste à placer alors l'autre ami $ B$ de sorte
    > qu'il soit distant de $ A$ de $ r$ places.

    Mais tu viens de dire que tu avais placé tout le monde, il n'y a plus de choix pour $B$!

    Tu as pas de chance, tu as pris l'exo à l'envers. Il faut être un peu relax par rapport à cet exo (et faire un dessin!) et ne pas se jeter sur les factorielles. Supposons d'abord que $A$ est devant. Alors soit
    - $A$ est en $1$, et $B$ en $r+1$
    - $A$ est en $2$ et $B$ en $r+2$
    - ...
    - $A$ est en $n-r$ et $B$ en $n$.

    Est-ce que maintenant tu peux calculer la probabilité de chacun de ces événements? Ils sont disjoints bien sûr, et ensuite il faudra traiter le cas où c'est $B$ qui est devant.
  • Indication pour la réponse : je trouve qu'elle est équivalente à $2/n$ lorsque $r$ est fixé et $n$ tend vers l"infini, ce qui est assez intuitif.
  • Bonjour Lucas et Gerard0

    >Gerard,je désire mettre cet exercice dans une leçon ou on n'est pas censé connaitre les probas conditionnelles.:)


    >Lucas, est-ce que au final on obtient: P("2 amis soient distants de r places")$=\dfrac{2(n-r)(n-2)!}{n!}=\dfrac{2(n-r)}{n(n-1)}$:S
    parce que le cas de B est semblable...d'ou le 2.
  • c'est ce que je trouve effectivement.
  • ok!
    Merci Lucas et Gerard0.
    Bonne soirée.(tu):)
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