Un demi-sucre dans mon café.

Olympiades mathématiques, énigmes et défis
raphdub
Messages: 4
Enregistré le: 21 Mai 2005, 14:23

Un demi-sucre dans mon café.

par raphdub » 21 Mai 2005, 15:14

J'ai imaginé ce problème en prenant mon café un matin la semaine derniere.
Tout les matins je prend un demi-sucre dans mon café. J'ai une boite de sucre sur une étagère malheureusement assez haute. Quand je prend un sucre dedans je ne vois pas son contenu. Si je prend un sucre entier je le casse en deux, je met la moitié dans mon café et je remet l'autre moitié dans la boite, si je trouve un demi-sucre (laissé par exemple la veille) c'est bon je le met tel quel dans mon café.
Pour le problème on suppose que la boite contient 10 sucres. Le premier jour, il est clair que forcémment je vais prendre 1 sucre entier. Le 20 eme jour il restera forcemment un demi-sucre. Voici la question:
Le 19 eme jour est ce que j'ai une chance sur deux de trouver soit un demi-sucre soit un sucre entier?

Je n'ai pas la solution du tout, je ne sais pas par quel bout (de sucre) prendre ce probleme. J'ai programmé un simulateur, qui montre que le résultat varie en fonction de la valeur initiale (10) dans la boite, considerant qu'un sucre entier vaut 2 et un demi-sucre vaut 1 j'ai une moyenne de 1,238514 .("1 millions d'experiences").Pour une valeur initiale de 20 sucres j'ai:1.196634. Pour une valeur initiale de 100 sucres j'ai: 1.142317 de moyenne.

Voila, je vous souhaite bon courage et de ne pas boire trop de café.
Raphael


PS: ci joint le simulateur Java (ecris vite fait ce matin):
Code: Tout sélectionner
/*
 * Created on 21 mai 2005
 *
 *
 */
package fr.raphdubois.sugarbox;

import java.util.Random;

/**
 * @author Raphael Dubois
 *
 *
 */
public class SugarBox {
   int beginValue=10;
   int maxSugar;
   int sugarValue=2;
   int listSugar[] = new int[1000];
   private Random random ;
   
   public SugarBox(Random random) {
      this.random=random;
      maxSugar=beginValue;
      for (int i = 0; i ");
//         printBox();
         if (take == (2 * beginValue -2) ) {
//            printBox();
            result = listSugar[0];
         }
      }
      return result;
   }
   
   public static void main(String[] args) {
   double total=0;
      Random random =new Random();
      int nbExperience=1;
      for (int i = 0; i < nbExperience; i++) {
         SugarBox sb = new SugarBox(random);
         int result=sb.experience();
         total+=result;
      }
      System.out.println("Le resultat:"+total/nbExperience);
   }
}



Anonyme

par Anonyme » 21 Mai 2005, 15:38

ne sucre plus ou alors passe a l aspartame!!!!

Anonyme

par Anonyme » 21 Mai 2005, 20:39

passionnant ce problème

jadore ce genre de personnes qui se posent des questions comme sa sur les maths parce que les maths c'est ce qui se fait de mieux.

jorai pas pu trouver ce problème, je ne met pas de sucre dans le mien...

A+

peut on formuler la solution de votre problème ?

jaimerai la solution.

raphdub
Messages: 4
Enregistré le: 21 Mai 2005, 14:23

un demi-sucre dans mon café

par raphdub » 21 Mai 2005, 21:45

Merci pour cet encouragement.
Je n'ai vraiment pas la réponse, car je ne sais pas comment calculer des probabilités qui se composent entre elle et qui semblent se reproduire comme des lapins.
Jour 1: demi-sucre 0/10 chance sucre entier: 10/10
Jour 2: demi-sucre 1/10 sucre entier: 9/10
Jour 3: ca devient compliqué car cela depend de ce qui s'est passé le jour 2:
cas a) un demi sucre avait été pris:
il ne reste que des sucres entiers (9) donc:
Jour 3: demi-sucre 0/9 sucre entier: 9/9
cas b) un sucre entier avait été pris: il reste 2 demi-sucres et 8 sucres entier
Jour 3: demi-sucre 2/10 sucre entier: 8/10
Jour 4: comme cela depend du jour 3, qui depend lui meme du jour 2, je jette l'éponge ...

Raphael

krou
Membre Naturel
Messages: 90
Enregistré le: 19 Mai 2005, 22:07

par krou » 22 Mai 2005, 03:42

j'ai une solution a te proposer avec 10 sucres : 82% de chances environ d'avoir 2 demi-sucres (80429/98304) je suis pas sur de ce résultat, il coordonne pas vraiment avec ton programme et il est tard pour faire faire des calculs à mon cerveau rammoli :p (je confirmerai demain :))

bon niveau méthode je suis absolument certain qu'on peut trouver la réponse avec des méthodes de probas et j'essayerais par la demain, ce que j'ai fait : j'ai tout simplement continué ta méthode de voir ce qui se passe par rapport au jour d'avant jusqu'au 19ème jour (nonon, c'est loin d'être de la folie) parce qu'on a que 2 choix, et que les possibilités se croisent : pour etre plus précis pour 2n demi-sucres on trouvera au n+1 ième jour le plus de possibilités et elles sont au nombre de n+1, donc ca reste raisonnable pour n=10 :)


Edit : j'ai repensé au problème ce matin, et me suis aperçu que j'ai supposé une équiprobabilité a chaque fois, donc mon resultat est faux!

j'ai compris comment calculer, mais ca sera long et fastidieux, mais je vous donne quand même les couples (a,b) a= demi-sucres, b= sucres selon le jour si quelqu'un a envie de faire le calcul complet :)

jour 1
(0, 10)

jour 2
(1,9)

jour 3
(0,9);(2,8)

jour 4
(1,8);(3,7)

jour 5
(0,8);(2,7);(4,6)

jour 6
(1,7);(3,6);(5,5)

jour 7
(0,7);(2,6);(4,5);(6,4)

jour 8
(1,6);(3,5);(5,4);(7,3)

jour 9
(0,6);(2,5);(4,4);(6,3);(8,2)

jour 10
(1,5);(3,4);(5,3);(7,2);(9,1)

jour 11
(0,5);(2,4);(4,3);(6,2);(8,1);(10,0)

jour 12
(1,4);(3,3);(5,2);(7,1);(9,0)

jour 13
(0,4);(2,3);(4,2);(6,1);(8,0)

jour 14
(1,3);(3,2);(5,1);(7,0)

jour 15
(0,3);(2,2);(4,1);(6,0)

jour 16
(1,2);(3,1);(5,0)

jour 17
(0,2);(2,1);(4,0)

jour 18
(1,1);(3,0)

jour 19
(0,1);(2,0)

voila si quelqu'un a le courage d'attribuer a chacun de ces couples sa probabilité, je lui tire mon chapeau =)

Anonyme

Solution (enfin je pense ;-).

par Anonyme » 27 Mai 2005, 22:22

- La probabilité qu'il y ait un sucre entier le 19ème jour (P_1s_19) est égale à la probabilité de prendre le seul 1/2 sucre le 18ème jour dans la combinaison (1,1) suivant la notation de Krou.
=> P_1s_19 = (1/2) x (La probabilité qu'il y ait 2 sucres entiers le 17ème jour)
- La probalité qu'il y ait 2 sucres entiers le 17ème jour (P_2s_17) est égale à la probabilité de prendre le seul 1/2 sucre dans la combinaison (1,2) du 18ème jour
=> P_2s_17 = (1/3) x (La probabilité qu'il y ait 3 sucres entiers le 15 ème jour)
- La probalité qu'il y ait 3 sucres entiers le 15ème jour (P_3s_15) est égale à la probabilité de prendre le seul 1/2 sucre dans la combinaison (1,3) du 14ème jour
=> P_3s_15 = (1/4) x (La probabilité qu'il y ait 4 sucres entiers le 13 ème jour)
...
- La probalité qu'il y ait 8 sucres entiers le 5ème jour (P_8s_5) est égale à la probabilité de prendre le seul 1/2 sucre dans la combinaison (1,8) du 4ème jour
=> P_8s_5 = (1/9) x (La probabilité qu'il y ait 9 sucres entiers le 3 ème jour)
- La probalité qu'il y ait 9 sucres entiers le 3ème jour (P_9s_3) est égale à la probabilité de prendre le seul 1/2 sucre dans la combinaison (1,9) du 2ème jour
=> P_9s_3 = (1/10) x (La probabilité qu'il y ait 10 sucres entiers le 1er jour) = (1/10)

- Et donc, P_1s_19 = (1/2) x (1/3) x (1/4) x ... x (1/9) x (1/10) = (1/10!) autant dire pas bcp de chance
- La probailité de prendre 1/2 sucre le 19ème jour est (1-P_1s_19) = (10! - 1)/10!

- Généralisation : Si la boite contient N sucres entiers, la probabilité de prendre le (2N-1)ème jour un sucre entier est égale à (1/N!)
=> Plus il y a de sucres dans la boite le 1er jour, moins il y a de chance d'avoir un sucre entier le (2N-1)ème jour !!...


Cordialement
--
Claudius

Anonyme

par Anonyme » 05 Juin 2005, 20:36

g pa compri pk le premeir jour yaora forcément 1 sucre entier
et si tu predn un dmei sucre tous les jour et bah la boite et fini en 20 jour!
donc le 19eme jour ya un demi sucre ds la boite

non??ou g rien compri ton egnigme?§!!

Anonyme

Une formule suffit

par Anonyme » 08 Juin 2005, 15:15

P (m,n) = a P (m-1, n+1) + b P (m+1, n)

a = (n+1)/(n+m) :: probabilite de prendre un sucre entier
b = (m+1)/(n+m+1) :: probabilite de prendre un demi sucre

La seule astuce est dans la maniere de remplir le tableau,
en faisant decroitre n, et m a n constant.

Le resultat :

[ 1, 9, 1.0000]
[ 2, 8, 0.9000] [ 0, 9, 0.1000]
[ 3, 7, 0.7200] [ 1, 8, 0.2800]
[ 4, 6, 0.5040] [ 2, 7, 0.4649] [ 0, 8, 0.0311]
[ 5, 5, 0.3024] [ 3, 6, 0.5632] [ 1, 7, 0.1344]
[ 6, 4, 0.1512] [ 4, 5, 0.5267] [ 2, 6, 0.3053] [ 0, 7, 0.0168]
[ 7, 3, 0.0605] [ 5, 4, 0.3833] [ 3, 5, 0.4631] [ 1, 6, 0.0931]
[ 8, 2, 0.0181] [ 6, 3, 0.2127] [ 4, 4, 0.5024] [ 2, 5, 0.2535] [ 0, 6, 0.0133]
[ 9, 1, 0.0036] [ 7, 2, 0.0854] [ 5, 3, 0.3930] [ 3, 4, 0.4322] [ 1, 5, 0.0857]
[10, 0, 0.0004] [ 8, 1, 0.0222] [ 6, 2, 0.2138] [ 4, 3, 0.4926] [ 2, 4, 0.2567] [ 0, 5, 0.0143]
[ 9, 0, 0.0028] [ 7, 1, 0.0732] [ 5, 2, 0.3715] [ 3, 3, 0.4526] [ 1, 4, 0.0999]
[ 8, 0, 0.0120] [ 6, 1, 0.1702] [ 4, 2, 0.4916] [ 2, 3, 0.3062] [ 0, 4, 0.0200]
[ 7, 0, 0.0363] [ 5, 1, 0.3098] [ 3, 2, 0.5115] [ 1, 3, 0.1424]
[ 6, 0, 0.0879] [ 4, 1, 0.4627] [ 2, 2, 0.4137] [ 0, 3, 0.0356]
[ 5, 0, 0.1805] [ 3, 1, 0.5770] [ 1, 2, 0.2425]
[ 4, 0, 0.3247] [ 2, 1, 0.5944] [ 0, 2, 0.0808]
[ 3, 0, 0.5229] [ 1, 1, 0.4771]
[ 2, 0, 0.7614] [ 0, 1, 0.2386]
[ 1, 0, 1.0000]

 

Retourner vers ⚔ Défis et énigmes

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur enregistré et 29 invités

Tu pars déja ?



Fais toi aider gratuitement sur Maths-forum !

Créé un compte en 1 minute et pose ta question dans le forum ;-)
Inscription gratuite

Identification

Pas encore inscrit ?

Ou identifiez-vous :

Inscription gratuite