Symétrie et triangle de Pascal

À propos de cette leçon

Terminale, spécialité › Combinatoire et dénombrement

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Symétrie et triangle de Pascal

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

Échauffement

Trois questions rapides sur des leçons déjà vues.

Découvrir

Choisir les 2 élèves qui partent parmi 5, ou les 3 qui restent : est-ce le même nombre de possibilités ?

  1. Oui
  2. Non

L'idée clé

Deux relations permettent de calculer les coefficients binomiaux sans factorielle.

Figure non à l'échelle

Symétrie : (nk)=(nn−k)\dbinom{n}{k} = \dbinom{n}{n-k}.

Relation de Pascal : (nk)+(nk+1)=(n+1k+1)\dbinom{n}{k} + \dbinom{n}{k+1} = \dbinom{n+1}{k+1}.

Valeurs à connaître : (n0)=1\dbinom{n}{0} = 1, (n1)=n\dbinom{n}{1} = n, (n2)=n(n−1)2\dbinom{n}{2} = \dfrac{n(n-1)}{2}.

Exemple corrigé

La ligne n=4n = 4 du triangle de Pascal est 1,4,6,4,11, 4, 6, 4, 1. Trouve (52)\dbinom{5}{2}.

(52)=(41)+(42)\dbinom{5}{2} = \dbinom{4}{1} + \dbinom{4}{2}
Relation de Pascal avec n = 4 et k = 1.
(52)=4+6=10\dbinom{5}{2} = 4 + 6 = 10
On lit la ligne 4.

À toi, guidé

À toi : la ligne n=5n = 5 est 1,5,10,10,5,11, 5, 10, 10, 5, 1. Trouve (63)\dbinom{6}{3}.

(63)=(52)+(53)=10+10\dbinom{6}{3} = \dbinom{5}{2} + \dbinom{5}{3} = 10 + 10
Pascal : les deux termes juste au-dessus.
2020
La somme.

Entraînement ★

  1. Sans calculatrice, calcule (2725)\dbinom{ 27 }{ 25 }.
  2. Sans calculatrice, calcule (1311)\dbinom{ 13 }{ 11 }.
  3. Sans calculatrice, calcule (2321)\dbinom{ 23 }{ 21 }.

Attention !

Entraînement ★★

  1. On sait que (62)=15\dbinom{ 6 }{ 2 } = 15 et (63)=20\dbinom{ 6 }{ 3 } = 20. Quelle est la valeur de (73)\dbinom{ 7 }{ 3 } ?
  2. On sait que (42)=6\dbinom{ 4 }{ 2 } = 6 et (43)=4\dbinom{ 4 }{ 3 } = 4. Quelle est la valeur de (53)\dbinom{ 5 }{ 3 } ?
  1. Problème final. Un club compte 5 filles et 7 garçons. On forme un comité de 3 personnes.
  1. Quelle est la somme des coefficients de la ligne n=6n = 6 du triangle de Pascal ?
  1. Calcule (111)+(110)\dbinom{ 11 }{1} + \dbinom{ 11 }{0}.

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. Sans calculatrice, calcule (2725)\dbinom{ 27 }{ 25 }.
  2. Sans calculatrice, calcule (1311)\dbinom{ 13 }{ 11 }.
  3. Sans calculatrice, calcule (2321)\dbinom{ 23 }{ 21 }.

Fiche résumé

Triangle de Pascal

  • (nk)=(nn−k)\dbinom{n}{k} = \dbinom{n}{n-k}.
  • (nk)+(nk+1)=(n+1k+1)\dbinom{n}{k} + \dbinom{n}{k+1} = \dbinom{n+1}{k+1}.

Attention : le coefficient de la ligne n+1n+1 vient des deux termes juste au-dessus de lui.

Fin de la leçon

CC BY-SA 4.0