Programme

Maths (Spé) — Probabilités

Combinatoire et dénombrement

Permutations, arrangements, combinaisons, binôme de Newton

Résumé synthétiqueFiche en 6 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

La combinatoire permet de compter le nombre de façons de choisir ou d'ordonner des éléments d'un ensemble. Le nombre de permutations de $n$ éléments est $n!$ (factorielle $n$). Le nombre d'arrangements de $p$ éléments parmi $n$ est $\dfrac{n!}{(n-p)!}$, ce qui correspond au nombre de listes ordonnées. Le nombre de combinaisons de $p$ éléments parmi $n$, noté $\binom{n}{p}$, est $\dfrac{n!}{p!\,(n-p)!}$ : il compte les sous-ensembles sans tenir compte de l'ordre. Par exemple, le nombre de mains de $5$ cartes dans un jeu de $32$ est $\binom{32}{5} = 201\,376$. La formule du binôme de Newton permet de développer $(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k}\,a^{n-k}\,b^k$. Le triangle de Pascal organise les coefficients binomiaux grâce à la relation $\binom{n}{k} = \binom{n-1}{k-1} + \binom{n-1}{k}$.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Combinatoire et dénombrement, extraits du quiz de révision.

Que vaut $5!$ ?
Réponse :
$120$
$5! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120$. La factorielle de $n$ est le produit de tous les entiers de $1$ à $n$.
Combien de façons d'ordonner $4$ personnes dans une file ?
Réponse :
$24$
C'est le nombre de permutations de $4$ éléments : $4! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24$.
Que vaut $\binom{6}{2}$ ?
Réponse :
$15$
$\binom{6}{2} = \dfrac{6!}{2!\,\times 4!} = \dfrac{6 \times 5}{2 \times 1} = \dfrac{30}{2} = 15$. C'est le nombre de façons de choisir $2$ éléments parmi $6$ sans ordre.
Quelle est la relation de Pascal ?
Réponse :
$\binom{n}{k} = \binom{n-1}{k-1} + \binom{n-1}{k}$
La relation de Pascal s'écrit $\binom{n}{k} = \binom{n-1}{k-1} + \binom{n-1}{k}$. C'est elle qui construit le triangle de Pascal ligne par ligne.