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#1051 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Une colle pour yassine ! » 18-04-2013 20:47:37
#1052 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Une colle pour yassine ! » 18-04-2013 20:05:02
Je souffre un peu plus pour le deuxième cas.
#1053 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Une colle pour yassine ! » 18-04-2013 15:45:15
[EDIT]@freddy : N'oubli pas qu'il y a un récipent à vider !
#1054 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Encore un sujet sur les enfants » 18-04-2013 10:21:13
#1055 Café mathématique » La puissance de l'infini » 18-04-2013 10:16:16
- Yassine
- Réponses : 9
Quelqu'un avait posé la question dans cette rubrique du forum pour demander pourquoi on aime les maths.
Plutôt que de répondre directement au post, j'ai ouvert une nouvelle discussion pour partager avec vous un émerveillement lorsque j'étais tombé sur les suites de Goodstein.
Ces suites sont construites en considérant l'écriture en base p-itérée d'un nombre :
Ecriture en base 2 de 26 : [tex]26 = [11010]_2 = 2^4 + 2^3 + 2^1[/tex]
Ecriture en base 2-itérée de 26 : [tex]26 = 2^{2^2} + 2^{2+1} + 2[/tex]
On considère alors la transformation [tex]T_{p,q}[/tex] définie pour [tex]p < q[/tex] et consistant à remplacer p par q dans l'écriture en base p-itérée.
Les suites de Goodstein consistent à partir d'une valeur initiale [tex]u_0[/tex] et d'appliquer sucessivement les transofmations suivantes [tex]u_0 \to T_{2,3} \to -1 \to T_{3,4} \to -1 \to T_{4,5} \to -1 \ldots[/tex].
Cette suite a une croissance initiale fulgurante (et le mot est faible).
Si je pose [tex]u_0=26[/tex], alors [tex]u_1=7.625.597.485.070[/tex] et plus impressionnant encore
[tex]u_0=266[/tex], alors [tex]u_1 \approx 10^{38}[/tex] et [tex]u_2 \approx 10^{616}[/tex] !!
Et pourtant, Goodstein a démontré qu'on partant de n'importe que entier [tex]u_0[/tex], la suite de Goodstein atteint [tex]0[/tex] après un nombre fini d'étapes.
Je n'arrivais juste pas à croire ce résultat ! Comment une simple soustraction de 1 à chaque étape pouvait venir à bout d'une explosion des puissances.
Bien que j'ai fini par "voir" le mécanisme qui permettait ce miracle (explication ici qui fait un détour par les suites faibles de Goodstein), je continue à être sous le charme de ce résultat.
Pour ceux que ça intéresse, vous pourrez également lire l'article de Dehornoy qui s'intitule 'A quoi sert l'infini ?'.
#1056 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Encore un sujet sur les enfants » 18-04-2013 07:56:14
#1057 Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Encore un sujet sur les enfants » 17-04-2013 20:33:04
- Yassine
- Réponses : 9
Bonjour,
Petite récréation pour nous reposer du paradoxe des deux enfants :
Un pays décide de réguler les naissances selon la règle suivante : Chaque couple aura le droit et devra avoir un garçon. Donc, un couple se reproduira jusqu'à avoir un garçon, et s'arrêtera. Par ailleurs, un enfant qui naît a autant de chance d'être un garçon qu'une fille.
On part initialement avec une population composée d'autant d'hommes que de femmes (adultes et enfants).
Comment évoluent les proportions d'hommes et de femmes de cette population ?
#1058 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 17-04-2013 20:09:58
Ok. Je n'avais pas compris que l'opposition venait de ce point fondamental sur la distinction entre les deux enfants (les enfants seraient des bosons alors !).
Je pensais que le différent concernait l'intervention dans les calculs du jours de naissance, qui semble priori à complètement déconnecté du problème (on ne s'intéresse qu'au sexe des enfants (bien qu'ici, il semble qu'on disserte du sexe des anges)). Un peu comme si je disais à la place du jour de naissance que le prénom du garçon commençait par A (avec une equi-distribution sur les lettres de l'alphabet), on ne voit pas bien ce que cette donnée vient changer au problème.
#1059 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 17-04-2013 19:22:21
Comme j'aime bien le formalisme (ça évite les ambiguïtés du langage), je vous propose la solution suivante :
Je me restreint à une population ayant deux enfants, un aîné et un cadet.
Je note :
[tex]A[/tex] l'événement "l'aîné est un garçon".
[tex]B[/tex] l'événement "le cadet est un garçon".
[tex]C[/tex] l'événement "l'aîné est né mardi".
[tex]D[/tex] l'événement "le cadet est né mardi".
Les données du problème sont :
[tex]P(A)=P(B)=\frac{1}{2}[/tex]
[tex]P(C)=P(D)=\frac{1}{7}[/tex]
Les événements [tex]A,B,C,D[/tex] sont indépendants : le sexe de l'aîné n'a aucun lien avec celui du cadet qui n'ont aucun lien avec le jour de naissance (principe dit du chromosome qui s'en tamponne).
Je note également :
[tex]Y=(A \cap C) \cup (B \cap D)[/tex] l'événement "un des deux enfants est un garçon né le mardi".
[tex]X=(A \cap B)[/tex] l'événement "les deux enfants sont des garçons".
Probabilité demandé [tex]P(X | Y)[/tex] : probabilité conditionnelle de [tex]X[/tex] sachant [tex]Y[/tex].
Calcul intermédiaire
[tex]P(Y) = P\left[(A \cap C) \cup (B \cap D)\right]=P(A \cap C)+ P(B \cap D) - P(A \cap B \cap C \cap D)[/tex]
Soit [tex]P(Y) =P(A)P(C) + P(B)P(D) - P(A)P(B)P(C)P(D)[/tex]
Un calcul similaire donne :
[tex]P(X \cap Y) = P\left((A \cap B) \cap \left[(A \cap C) \cup (B \cap D)\right]\right)=P(A \cap B \cap C) \cup (A \cap B \cap D)[/tex]
Soit [tex]P(X \cap Y) = P(A)P(B)P(C)+P(A)P(B)P(D) - P(A)P(B)P(C)P(D)[/tex]
Par ailleurs [tex]P(X) =P(A)P(B)[/tex]
Par application de Bayes, on a [tex]P(X | Y) = \frac{P(X \cap Y)}{P(Y)}=\frac{\frac{1}{2*2}\frac{1}{7}+\frac{1}{2*2}\frac{1}{7}-\frac{1}{2*2}\frac{1}{7*7}}{\frac{1}{2}\frac{1}{7}+\frac{1}{2}\frac{1}{7}-\frac{1}{4}\frac{1}{7*7}}=\frac{13}{27}[/tex]
Voila, j'espère ne pas m'être planté.
#1060 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 17-04-2013 16:29:02
[EDIT] L'exemple donné par Yassine est un cas de probabilité simple.
Quel exemple cites-tu ?
Il me semble que l'exemple que je donne (proba d'avoir deux garçon sachant que la personne a deux enfants dont l'un est un garçon) est également un calcul de probabilité conditionnelle ?
Je voulais souligner que si nous ne sommes pas d'accord sur cet exemple simple, on ne peut pas être d'accord sur un exemple plus compliqué avec le jour de naissance.
#1061 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 17-04-2013 15:36:04
J'en conclue que ta réponse est 1/2. La mienne, tu l'auras compri, est 1/3 (au lieu de 1/4 pour une probabilité conditionnelle au seul fait qu'il ait deux enfants). Si je ne me trompe pas, il n'est donc nul besoin d'aller compliquer avec le jour de naissance, ce simple exemple peut servir à illustrer notre désaccord.
#1062 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 17-04-2013 14:46:26
Bonjour Nerosson,
Je comprends ta frustration.
Premièrement, je dois dire que je suis d'accord avec tes deux premiers principes. Dit autrement, la probabilité inconditionnelle d'avoir un garçon est de 1/2. Si je me pointe à la sortie d'une maternité et que je demande a chaque papa qui sort le sexe de son nouveau né, je finirai ma journée avec une proportion a peu près égale de garçon et de filles, quelque soit le nombre de gamins que ces familles ont par ailleurs (sans parler de leurs jours de naissance ou de la couleur de leur cheveux !).
Pour le principe 3, je ne suis pas sûr de ce qu'il y a derrière. Si c'est : "Si un exercice donne comme hypothèse qu'une propriété P est vrai, alors il faut considérer que P est vrai sans tourner autour du pot", je ne peux que souscrire à ce principe. Si ce principe tend à exclure de facto l'information "...dont l'un est un garçon né un mardi" en jugeant que le jour de naissance est à priori non pertinent, je ne suis pas d'accord.
Par ailleurs, concernant la question :
,
Le problème s'énonce alors ainsi :
Une famille a deux enfants dont l'un est un garçon. Quelle est la probabilité que l'autre soit aussi un garçon ?
est-ce que par application de tes deux premiers principes, tu répondrais 1/2 (les chromosomes, lors de la bagarre concernant l'un, se fichaient pas mal de l'issue de la bagarre concernant l'autre), ou tu répondrais 1/3 (en vertu du comptage du cas favorable (G,G) sur les cas possibles (F,G), (G,F), (G,G)) ?
#1063 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 16-04-2013 14:38:57
Nerosson, je ne pense pas que yoshi soit sorti de l'épure du problème initial.
1) C'est faux : il faut dire "l'autre enfant" et non pas "le second enfant".
Je pense qu'il s'agit là d'une ambiguité due à la langue. Quelqu'un à deux enfant et me dit "J'en ai un sur les deux qui est malade", si je lui dis "et comment va le second ?" je ne suis pas en train de parler du deuxième dans l'ordre de naissance, mais du second relativement au premier qui a été désigné. Je ne sais pas si je suis clair, mais dans le contexte, la question "probabilité que le second soit un garçon sachant qu'un des deux est un garçon" est à comprendre dans le sens de "probabilité que les deux soient des garçons sachant qu'un des deux est un garçon" (formulation qui d'ailleurs est utilisée dans le texte en anglais).
Toutes les contributions faites par yoshi, Fred, freddy et jpp retaient dans ce strict cadre, nonobstant l'ambuiguité que tu as soulignée.
#1064 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 16-04-2013 13:22:51
J'allais en effet te le signaler (pause déjeuner aidant).
Pas de problème si tu ne veux pas adopter ma suggestion d'une notation plus compacte.
Remarque en passant : si tu arranges tes tableux en 4 blocs (2 en hauts et 2 en bas), tu retrouveras le même tableau (à la notation près, les numéros accolés à G et F sont redondant avec le numéro de ligne et de colonne) que celui du british (ou yankee) que tu avais posté au post #16 (GG en haut à gauche, FF en bas à droite, FG en bas à gauche et GF en haut à droite).
A+
#1065 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 16-04-2013 11:37:50
Sans vouloir être désagréable, et pour raccourcir les post, je te propose d'adopter une notation plus compacte.
1 tableau = [tex](G_iF_j)_{1 \leq i,j \leq 7}[/tex], cardinal = 7*7
2 tableau = [tex](F_iG_j)_{1 \leq i,j \leq 7}[/tex], cardinal = 7*7
3 tableau = [tex](G_iG_j)_{1 \leq j \leq i \leq 7}[/tex], cardinal = 7*8/2
4 tableau = [tex](F_iF_j)_{1 \leq j \leq i \leq 7}[/tex], cardinal = 7*8/2
#1067 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 16-04-2013 09:32:25
@yoshi,
j'ai du mal à lire ton premier tableau (ça démarre bien ;-) )
Ou se trouve la possibilité (l'ainé est un garçon né le lundi, le cadet est une fille née le samedi) ? Est-ce que sur une colonne donnée, les deux enfants sont forcément nés le même jour ?
#1068 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Jeu d'eau » 16-04-2013 08:01:03
Re,
Pffffou...
Pas de la petite bière !
J'ai commencé quelques tests avec 7, 5 et 3 qui m'ont montré que j'allais devoir réfléchir pour dégager une loi...Joli pb...
@+
Je l'avais pas mal apprécié aussi.
Ce qui est intéressant, c'est que pour un exemple numérique donné, on est tous capables en peu de tentatives de vider un récipent (pour des exemples "raisonnables"), il est néanmoins difficile (du moins pour moi à l'époque) de formaliser ces tentatives.
A+
#1069 Re : Entraide (supérieur) » Ouvert ou fermé ? » 16-04-2013 07:52:57
Oui, ça me semble correct.
Je ne sais pas si le fait que "la distance à un fermé d'un point extrieur au fermé est strictment positive" a besoin d'être redémontré ou pas dans ton exo (c'est assez facile comme démonstration).
#1070 Re : Entraide (supérieur) » Ouvert ou fermé ? » 15-04-2013 19:17:40
Je ne suis pas sûr d'avoir suivi ton dernier développement.
Ma suggestion : prouver que le complément de [tex]F_n[/tex] est ouvert.
[tex]F_n^c=\left\{x \in X | d(x,X-U)<\frac{1}{n}\right\}[/tex]. Soit [tex]x_0 \in F_n^c[/tex] et soit [tex]\epsilon = \frac{1}{n} - d(x_0,X-U)[/tex], je propose de montrer que la boule de centre [tex]x_0[/tex] et de rayon [tex]\epsilon[/tex] est dans [tex]F_n^c[/tex] : soit [tex]y \in B(x_0,\epsilon)[/tex], on a, par inégalité triangulaire [tex]d(y,X-U) \leq d(y,x_0) + d(x_0,X-U) < \epsilon + d(x_0,X-U)=\frac{1}{n}[/tex]. donc [tex]d(y,X-U)<\frac{1}{n}[/tex], donc [tex]y \in F_n^c[/tex]. Donc [tex]B(x_0,\epsilon) \subset F_n^c[/tex], CQFD.
#1071 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 15-04-2013 15:38:11
C'est un paradoxe des probabilités qui est difficile à admettre, mais qui existe!
Fred.
J'imagine que tu dis "paradoxe" dans le sens "contre-intuitif" ?
#1072 Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Jeu d'eau » 15-04-2013 12:37:44
- Yassine
- Réponses : 39
Bonjour,
J'espère que le petit exercice suivant n'a pas déjà été posé dans ce forum; Mes excuses à l'avance si c'est le cas.
Vous avez 3 récipents, chacun contenant un nombre entier de litres d'eau. Vous pouvez baisser le contenu d'un récipient en doublant le contenu d'un autre moins rempli (passer de [tex]N_1 \leq N_2[/tex] à [tex]2 \times N_1[/tex] et [tex] N_2 - N_1[/tex]. On suppose que chaque récipent est assez grand pour contenir toute l'eau mise en jeu.
Trouver un algorithme pour vider l'un des récipients au bout d'un nombre fini d'opérations.
#1073 Re : Entraide (supérieur) » Encore un oral ENS » 15-04-2013 10:38:46
C'est tout à fait exact.
Merci Fred.
#1074 Re : Entraide (supérieur) » Encore un oral ENS » 15-04-2013 10:12:38
Bonjour Fred,
C'est beau. J'aime beaucoup le point 4), c'est élégant et efficace.
Pour le point 2), et pour complétude du post, je propose [tex]x_0=s-\epsilon[/tex] et [tex]x_n = (\frac{\epsilon}{1+\epsilon})^{n}[/tex], ce qui donne [tex]\sum_{n \geq 0}x_n = s - \epsilon + \sum_{n \geq 1}(\frac{\epsilon}{1+\epsilon})^{n} = s[/tex] et [tex]\sum_{n \geq 0}x_n^2 = (s - \epsilon)^2 + \sum_{n \geq 1}((\frac{\epsilon}{1+\epsilon})^2)^{n}=(s - \epsilon)^2+\frac{\epsilon^2}{1+2\epsilon}[/tex] qui tend vers [tex]s^2[/tex] quand [tex]\epsilon \to 0[/tex]
Je suis néanmoins demandeur d'un peu plus d'éclairsissement sur le point 3). Vu qu'on a une contrainte sur la convergence de [tex]\sum x_n[/tex], on n'a pas loisir de choisir les [tex]x_n[/tex] aussi petits qu'on veut. J'avais en particulier écris ceci (je note [tex]S_n=\sum_{i\geq0}^n x_i[/tex] et [tex]B_n=\sum_{i\geq0}^n x_i^2[/tex]) : [tex]S_n^2=B_n + \sum_{i \geq 0}^n x_i(S_n-x_i)[/tex], ensuite (attention les oreilles), je délire en disant que les [tex]x_i[/tex] peuvent être "approximés" par leur moyenne, ie [tex]x_i \approx \frac{S_n}{n}[/tex], ce qui me "donne" [tex]B_n \approx S_n^2 - \frac{n-1}{n}S_n[/tex]. Je me disais donc (certainement à tort) que [tex]s^2-s[/tex] (pour s plus grand que 1 bien sûr) devait être une valeur un peu critique.
#1075 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Auriez-vous 2 enfants ? » 14-04-2013 15:35:03
@Nerosson
Bonjour Nerosson,
Je ne suis pas d'accord avec ton argumentation.
Première erreur selon moi : tu dis que la probabilité pour qu'une personne ait deux garçons, sachant qu'elle a déjà un garçon est de 1/2. Un simple comptage permet d'infirmer ça : vu qu'elle a déjà un garçon, les possibilités sont FG, GF, GG. La probabilité recherchée est donc de 1/3 (au lieu de 1/4 pour une probabilité non conditionnelle).
Maintenant, on revient au cas initial, vu que notre sondé a un garçon né le vendredi (je numéroterai les jours de 1 à 7 en commençant par samedi), les possibilités de départ sont (F1 à 7,G7),(G7,F1 à 7),(G7,G1 à 6),(G1 à 6,G7), (G7,G7). Soit 7 + 7 + 6 + 6 + 1 = 27. Les cas qui nous intéressent sont ceux avec deux G, qui sont au nombre de 13.
Plus schématiquement, ce que cet exercice dit, c'est que tu ne peux pas vérifier que dans une population de gens qui ont deux enfants, la proportion de ceux qui ont deux garçons est de 1/4 en te limitant aux seules personnes qui ont un garçon né un jour particulier de la semaine. Il faut que ton échantillon soit représentatif.







