k-uplets d'éléments distincts, factorielle et permutations

À propos de cette leçon

Terminale, spécialité › Combinatoire et dénombrement

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k-uplets d'éléments distincts, factorielle et permutations

Combinatoire et dénombrement. dénombrer, combinaisons, permutations, factorielle, triangle de Pascal, k parmi n

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

Découvrir

8 coureurs disputent une course. Combien de podiums (1er, 2e, 3e) sont possibles ?

  1. 336
  2. 512

L'idée clé

Quand les éléments doivent être distincts, le nombre de choix diminue à chaque étape.

Nombre de kk-uplets d'éléments distincts d'un ensemble à nn éléments : n(n−1)⋯(n−k+1)n(n-1)\cdots(n-k+1).

Une permutation range les nn éléments : il y en a n!=n×(n−1)×⋯×2×1n! = n \times (n-1) \times \cdots \times 2 \times 1, avec 0!=10! = 1.

Exemple corrigé

De combien de façons peut-on asseoir 5 amis sur 5 chaises en ligne ?

5×4×3×2×15 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1
5 choix pour la première chaise, puis un de moins à chaque fois.
5!=1205! = 120
C'est une permutation.

À toi, guidé

À toi : calcule 7!5!\dfrac{7!}{5!}.

7!5!=7×6\dfrac{7!}{5!} = 7 \times 6
On simplifie 5 × 4 × 3 × 2 × 1.
4242
Le produit.

Entraînement ★

  1. 7 candidats se présentent à un concours. Combien de classements des 3 premiers sont possibles ?
  2. 9 candidats se présentent à un concours. Combien de classements des 3 premiers sont possibles ?
  3. 14 candidats se présentent à un concours. Combien de classements des 3 premiers sont possibles ?

Attention !

Entraînement ★★

  1. De combien de façons peut-on ranger 5 livres différents sur une étagère ?
  2. De combien de façons peut-on ranger 7 livres différents sur une étagère ?
  1. Calcule 17!15!\dfrac{ 17! }{ 15! }.
  2. Calcule 18!16!\dfrac{ 18! }{ 16! }.
  1. 9 coureurs disputent une course. Le coureur Léo finit premier. Combien de podiums (1er, 2e, 3e) sont alors possibles ?

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. 7 candidats se présentent à un concours. Combien de classements des 3 premiers sont possibles ?
  2. 9 candidats se présentent à un concours. Combien de classements des 3 premiers sont possibles ?
  3. 14 candidats se présentent à un concours. Combien de classements des 3 premiers sont possibles ?

Fiche résumé

Éléments distincts

  • kk-uplets distincts : n(n−1)⋯(n−k+1)n(n-1)\cdots(n-k+1).
  • Permutations de nn éléments : n!n!, et 0!=10! = 1.

Attention : avec répétitions, c'est nkn^k. Sans répétitions, le nombre de choix baisse.

CC BY-SA 4.0