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Édition du: 16/05/2025

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Dénombrement

 

Vue globale

 

DÉNOMBREMENT

Études de cas

Mississippi

Quart de finale

Oiseaux

Boules de couleur

Abracadabra et Mississippi

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Finales et matchs nationaux 

 

Plusieurs équipes de football s'affrontent. Des équipes françaises sont en lice.
Quelle est la probabilité qu'elles se rencontrent entre elles ?

   

 

Sommaire de cette page

>>> Tableau des probabilités Fr-Fr

>>> Dénombrement pour N = 4 et E = 2

>>> Dénombrement pour N = 6 et E = 2

>>> Dénombrement pour N = 6 et E = 3

>>> Dénombrement pour N = 10 et E = 3

>>> Formule de calcul

>>> Exemples de listes de matchs

 

Débutants

Dénombrement

 

Glossaire

Nombres

 

 

Tableau des probabilités Fr-Fr

haut

 

Tableau de la probabilité qu'au moins une équipe franco-française joue ensemble

 

Sachant qu'il y a N équipes  dont E équipes françaises.

 

On donne:

*      La quantité de matchs possibles ;

*      La quantité de matchs franco-français (Fr-Fr);

*      La quantité de matchs sans équipe Fr-Fr; et

*      La probabilité d'un match Fr-Fr, au moins.

 

Exemple

Avec 8 équipes alignées pour le tournoi dont 4 françaises, il y a 105 possibilités de matchs.

Dont 81 avec au moins un match entre deux équipes françaises et 24 avec match ou chaque français affronte une équipe étrangère.

 

La probabilité d'un match franco-français, au moins, est égale à 81 / 105 = 0,77 = 77%

 

 

Commentaires

Comment s'y prendre pour calculer ce tableau ?

Méthode 1: s'intéresser aux matchs Fr-Fr. Le dénombrement est relativement facile et le résultat fonctionne dans les cas simples, mais se met vite à dérailler.

Méthode 2, la plus classique en calcul de probabilité, compter les cas opposés: dénombrer les matchs mixtes, aucun français ne joue contre un français.  C'est la méthode adoptée ici.

Merci à Christophe pour ses précieuses remarques à l'origine de la refonte de cette page

 

Types de matchs

Où l'on verra qu'il faut distinguer trois types de matchs

*   France contre France,

*   France contre étranger, et

*   Étranger contre étranger.

La manière de décompter ces matchs est particulière à chaque type.

 

 

Dénombrement pour N = 4 et E = 2

haut

 

Exemple simple: quatre équipes dont deux françaises

On note les équipes françaises avec des nombre et les équipes étrangères avec des lettres.

On examine les équipes françaises l'une après l'autre.

Seules possibilités de matchs mixtes pour l'équipe 1: affronter l'équipe A ou l'équipe B.

Pour chacun de ces deux cas, l'équipe française 2, ne pourra jouer qu'avec l'équipe restante B ou A.

 

 

Principe du décompte

 

Dénombrement pour N = 6 et E = 2

haut

 

Exemple du même type

Cette fois, nous avons deux équipes françaises (1 et 2) et quatre étrangères (A, B, C et D).

 

L'équipe 1 affronte l'une des 4 étrangères.

L'équipe 2 affronte l'une des trois équipes étrangères restantes.

Les deux équipes étrangères restantes s'affrontent entre elles.

 

Bilan: 4 × 3 = 12 matchs mixtes

 

Principe du décompte

 

 

Dénombrement des matchs possibles

Nous comptons tous les matchs, y compris les matchs entre Français.

L'équipe 1 fait face à 5 équipes possibles.

Alors, reste quatre équipes. Par exemple ayant le match 12, l'équipe A pour jouer face à 3 équipes.

Les deux équipes restantes jouent entre elles.

Bilan:  5 × 3 × 1 = 15 matchs

   

 

Tous les matchs possibles

 

Factorielle impaire

Notez que le produit trouvé est le produit des nombres impairs successifs inférieurs à N, appelée factorielle double impaire et notée: n!!

 

Total(N)  = (N – 1) !!

 

Liste  pour 0, 2, 4, 6, 8, …

(n-1)!! = {1, 3, 15, 105, 945, 10395, 135135, 2027025, 34459425, 654729075, 13749310575}

 

Probabilité

La probabilité d'une rencontre franco-française est le rapport entre le nombre de cas favorables et le nombre de cas possibles.

   

 

Il y  a une chance sur 5 qu'un match franco-français se produise en mettant 2 équipes françaises en face de 4 équipes étrangères.

 

 

 

Dénombrement pour N = 6 et E = 3

haut

 

Passons à trois équipes françaises

Le principe du décompte est maintenant connu.

 

Dans le cas de 3 équipes françaises et trois équipes étrangères, il y a 6 possibilités de matchs mixtes.

 

 

 

Principe du décompte

 

 

 

Dénombrement pour N = 10 et E = 3

haut

 

Attention, piège ! Les étrangers jouent aussi entre eux.

 

Le décompte se fait comme ci-dessus pour les trois équipes françaises. Ce qui conduit à 7 × 6 × 5 = 210 matchs.  Le produit est une factorielle tronquée partant de la quantité d'équipes mixtes (7) et pour 3 termes, la quantité d'équipes françaises.

 

Restent quatre équipes à faire jouer.

Pour ces équipes étrangères, toutes les possibilités sont permises.

On identifie les 3 matchs possibles sur le tableau en distinguant les paires (majuscules et minuscules).

On connait aussi la formule avec les factorielles doubles:
3!! = 3
× 1 = 3

 

Bilan: 210 × 3 = 630 matchs mixtes

 

 

Principe du décompte

 

 

Formule de calcul

haut

 

Outils

Nous avons besoin de deux outils de calculs:

*      la factorielle double
notée n!!

*      la factorielle tronquée
notée F(n,k)

 

 

Établissement de la formule

N équipes dont E équipes françaises,
soit K = N – E équipes étrangères.

Calcul successifs

*      de tous les matchs possibles (factorielle double),

*      des matchs franco-étrangers (factorielle tronquée),

*      des matchs éventuels entre étrangers (factorielle double).

 

En déduire, par différence, la quantité de matchs entre Français et calculer la probabilité de ces matchs.

 

 

 

Procédé de calcul et exemples

    

 

 

Exemples de listes de matchs

6 équipes dont 3 françaises

15 matchs possibles

(en rouge Franco-Français)

dont 6 France-Étranger

{{1, 2}, {3, A}, {B, C}},

{{1, 2}, {3, B}, {A, C}},

{{1, 2}, {3, C}, {A, B}},

{{1, 3}, {2, A}, {B, C}},

{{1, 3}, {2, B}, {A, C}},

{{1, 3}, {2, C}, {A, B}},

{{1, A}, {2, 3}, {B, C}},

{{1, A}, {2, B}, {3, C}},

{{1, A}, {2, C}, {3, B}},

{{1, B}, {2, 3}, {A, C}},

{{1, B}, {2, A}, {3, C}},

{{1, B}, {2, C}, {3, A}},

{{1, C}, {2, 3}, {A, B}},

{{1, C}, {2, A}, {3, B}},

{{1, C}, {2, B}, {3, A}}

 

 

 

 

 

 

 

{{1, A}, {2, B}, {3, C}},

{{1, A}, {2, C}, {3, B}},

 

{{1, B}, {2, A}, {3, C}},

{{1, B}, {2, C}, {3, A}},

 

{{1, C}, {2, A}, {3, B}},

{{1, C}, {2, B}, {3, A}}

 

8 équipes dont 3 françaises

105 matchs possibles

(en rouge Franco-Français)

dont 60 France-Étranger

{{1, 2}, {3, A}, {B, C}, {D, E}},

{{1, 2}, {3, A}, {B, D}, {C, E}},

{{1, 2}, {3, A}, {B, E}, {C, D}},

{{1, 2}, {3, B}, {A, C}, {D, E}},

{{1, 2}, {3, B}, {A, D}, {C, E}},

{{1, 2}, {3, B}, {A, E}, {C, D}},

{{1, 2}, {3, C}, {A, B}, {D, E}},

{{1, 2}, {3, C}, {A, D}, {B, E}},

{{1, 2}, {3, C}, {A, E}, {B, D}},

{{1, 2}, {3, D}, {A, B}, {C, E}},

{{1, 2}, {3, D}, {A, C}, {B, E}},

{{1, 2}, {3, D}, {A, E}, {B, C}},

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{{1, 2}, {3, E}, {A, C}, {B, D}},

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{{1, 3}, {2, B}, {A, D}, {C, E}},

{{1, 3}, {2, B}, {A, E}, {C, D}},

{{1, 3}, {2, C}, {A, B}, {D, E}},

{{1, 3}, {2, C}, {A, D}, {B, E}},

{{1, 3}, {2, C}, {A, E}, {B, D}},

{{1, 3}, {2, D}, {A, B}, {C, E}},

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