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Correction Problème 11

  Première Partie
Pour mieux voir ce qu'il se passe durant une partie, le plus simple est de faire un tableau où on note
les cas où le banquier gagne, les cas où le joueur gagne et les cas où la partie est nulle.
On appellera B l'événement "le banquier gagne", J l'événement "le joueur gagne"
et N l'événement "personne ne gagne".

Chaque dé correspond à l'ensemble E={1;2;3;4;5;6} et le résultat du lancer des deux dés
correspond à un couple (a;b) appartenant à E
xE . L'univers est donc W = ExE et son cardinal est 36.
Comme on peut faire l'hypothèse que les dés se sont pas truqués, il y a équiprobabilité, c'est à dire que la probabilité d'un événement élémentaire est .
Pour un événement quelconque A de
W, la probabilité de A est alors :

 

1

2

3

4

5

6

1

B

B

N

J

N

N

2

B

B

J

N

N

N

3

N

J

B

N

N

J

4

J

N

N

B

J

N

5

N

N

N

J

B

B

6

N

N

J

N

B

B

1. Il y a 10 cas favorables où le banquier gagne ou encore
    si B est l'événement "le banquier gagne", alors Card(B)=10.
    On a donc :

2.
De même, si J est l'événement "le joueur gagne" alors .

3. N étant l'événement "personne ne gagne ", on a :

4.On cherche la probabilité de " le banquier a gagné SACHANT que le joueur n'a pas gagné ". C'est une probabilité conditionnelle.
   Avec les notations précédentes , on veut donc : .
   Comme on est dans un cas d'équiprobabilité, on peut dire que :

5. Appelons G la somme finale, en francs, du joueur après la partie. Le jeu est équitable si l'espérance de G est 100.  
    Autrement dit, il arrive avec 100 francs, il doit donc, en moyenne, repartir avec 100 francs après une partie.
    Les valeurs possibles de G sont:

   D'après les questions précédentes, on a donc :

   L'espérance de G est donc : E ( G ) = P(G = 0).0 + P( G = 50 ).50 + P( G = 100 + k).(100 + k)

   Ce qui donne :
   Comme on veut E( G ) = 100, on obtient alors k = 237, 5 francs

Deuxième Partie
1.
Il y a deux parties de jouer si et seulement si le banquier ne gagne pas la première partie.
    Donc la probabilité qu'il y ait deux parties est :1 - P( B ) = (26 / 36)

2. La probabilité que le banquier perde une partie est : (18 / 36) = (1 / 2 ).
    On sait que les résulats des parties sont indépendants les uns des autres donc la probabilité que
     le banquier perde deux parties est : ( 18 / 36) 2 = (1 / 4).

3. L'événement   "le joueur gagne au moins une partie" peut se décomposer suivant les cas suivants:
    1: ( N ; J )   première partie nulle et J gagne la seconde
    2: ( J ; B )   J gagne la première partie et B gagne la seconde
    3: ( J ; N )  J gagne la première partie et partie nulle pour la seconde
    4: ( J ; J )   J gagne les deux parties.
    Or  : P(N ; J ) = (1 / 9)   ,    P( J ; B) = (5 / 36)   ,   P( J ; N ) = (1 / 9)   et     P( J ;J ) = (1/4)
    D'où : P("J gagne au moins une partie") = (1/9) + (5/36) + (1/9) + (1/4) = (11 / 18)

Troisième Partie

La probabilité que le joueur perde une partie est (10 / 36).
Comme les résultats des parties sont indépendants, on a:

1. La probabilité que le joueur ne perde pas 5 parties de suite est donc (26 / 36) 5.

2. Le joueur fait 10 parties de suite  et refuse de faire 11 parties si et seulement
    si il ne perd pas les 9 premières parties mais perd la dixième partie.
    La probabilité de cet événement est donc : (26 / 36)
9 . (10 / 36).

3. Les résultats de 5 parties de suites peuvent de présenter de la façon suivante:
     (a,b,c,d,e)   où a,b,c,d et e sont  B ou J ou N.
    Par exemple (J,J,N,N,B) signifie que
    -le joueur a gagné les 2 premières parties,
    -les 2 parties suivantes n'ont vu aucun vainqueur et
    -le banquier a gagné la cinquième partie.
     L'événement "le joueur fait 5 parties, refuse de faire la sixième partie et n'a gagné qu'une seule partie"
    correspond alors  au cas suivant:
    - (J , N , N , N , B)  ou ( N, J, N , N, B) ou ( N, N, J , N, B) ou ( N , N , N , J , B).
    Chacun de ces événements a une probabilité égale à : (8 / 36) . (18 / 36 )
3 . ( 10 / 36 ).
    La probabilité demandée est donc.