Combinaisons et coefficients binomiaux

À propos de cette leçon

Terminale, spécialité › Combinatoire et dénombrement

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Combinaisons et coefficients binomiaux

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

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

Découvrir

Dans une classe de 5 élèves, on en choisit 2 pour une sortie. Le duo Ana-Ben est le même que Ben-Ana. Combien de duos y a-t-il ?

  1. 10
  2. 20

L'idée clé

Une combinaison de kk éléments est une partie à kk éléments : sans ordre et sans répétition.

(nk)=n(n−1)⋯(n−k+1)k!=n!k! (n−k)!\displaystyle\binom{n}{k} = \frac{n(n-1)\cdots(n-k+1)}{k!} = \frac{n!}{k!\,(n-k)!}

On lit « kk parmi nn ». Chaque partie correspond à k!k! listes ordonnées, d'où la division par k!k!.

Exemple corrigé

Calcule (62)\dbinom{6}{2} et interprète.

(62)=6×52!\dbinom{6}{2} = \dfrac{6 \times 5}{2!}
Deux facteurs au numérateur, car k = 2.
(62)=15\dbinom{6}{2} = 15
2! = 2.
Il y a 15 façons de choisir 2 éléments parmi 6.
L'interprétation : des parties à 2 éléments.

À toi, guidé

À toi : calcule (73)\dbinom{7}{3}.

(73)=7×6×56\dbinom{7}{3} = \dfrac{7 \times 6 \times 5}{6}
Trois facteurs, divisés par 3! = 6.
3535
210 ÷ 6.

Entraînement ★

  1. Calcule (112)\dbinom{ 11 }{ 2 }.
  2. Calcule (123)\dbinom{ 12 }{ 3 }.
  3. Calcule (122)\dbinom{ 12 }{ 2 }.

Attention !

Entraînement ★★

  1. Dans une équipe de 21 personnes, on forme un groupe de 3, sans rôle particulier. Combien de groupes différents peut-on former ?
  2. Dans une équipe de 7 personnes, on forme un groupe de 3, sans rôle particulier. Combien de groupes différents peut-on former ?
  1. Dans une classe de 17 élèves, on tire au sort un délégué et un suppléant. Quel calcul donne le nombre de tirages possibles ?
    1. 17×1617 \times 16
    2. (172)\dbinom{ 17 }{2}
    3. 17217^2
  2. Dans une classe de 18 élèves, on tire au sort un délégué et un suppléant. Quel calcul donne le nombre de tirages possibles ?
    1. 18×1718 \times 17
    2. (182)\dbinom{ 18 }{2}
    3. 18218^2
  1. Un club compte 6 filles et 3 garçons. On choisit 2 filles et 1 garçon. Combien de groupes possibles ?

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. Calcule (112)\dbinom{ 11 }{ 2 }.
  2. Calcule (123)\dbinom{ 12 }{ 3 }.
  3. Calcule (122)\dbinom{ 12 }{ 2 }.

Fiche résumé

Combinaisons

  • (nk)\dbinom{n}{k} : nombre de parties à kk éléments d'un ensemble à nn éléments.
  • (nk)=n!k! (n−k)!\dbinom{n}{k} = \dfrac{n!}{k!\,(n-k)!}.

Attention : si l'ordre compte, ce n'est pas une combinaison.

CC BY-SA 4.0