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Fiche méthode · Logique

Dénombrement : combinaisons, poignées de main et tiroirs

Dénombrer, c’est compter des possibilités sans les écrire une à une. Trois outils couvrent la plupart des énigmes : multiplier les choix, diviser les doublons, et le principe des tiroirs.

Rédaction : MB Apps · Mise à jour le · 6 min de lecture

Le principe multiplicatif

Quand on fait un choix puis un autre, indépendamment, le nombre de possibilités se multiplie. C’est aussi le nombre de cases d’une grille : lignes × colonnes.

Exemple : 3 entrées et 4 plats

  1. Pour chaque entrée, 4 plats possibles
  2. 3 × 4 = 12

12 menus différents

Un code de 4 chiffres, chacun de 0 à 9, offre 10 × 10 × 10 × 10 = 10 000 possibilités.

Retenez : « et » se traduit par une multiplication (une entrée ET un plat), « ou » par une addition (une glace OU un fruit).

Ranger des objets dans un ordre

Pour ranger n objets différents, on a n choix pour la première place, n − 1 pour la deuxième, et ainsi de suite.

Exemple : ranger 3 livres sur une étagère

  1. 3 choix, puis 2, puis 1
  2. 3 × 2 × 1 = 6

6 rangements possibles

Les poignées de main : compter les paires

Dans un groupe de n personnes, chacune serre la main des n − 1 autres. Mais la poignée de main entre Anne et Bruno est la même que celle entre Bruno et Anne : on a compté chaque paire deux fois.

nombre de paires = n × (n − 1) ÷ 2

Exemple : 5 personnes

  1. 5 × 4 = 20
  2. 20 ÷ 2 = 10

10 poignées de main

La même formule donne le nombre de matchs d’un tournoi où chaque équipe rencontre une fois chacune des autres : 10 équipes jouent 45 matchs.

Le principe des tiroirs

Si l’on range plus d’objets qu’il n’y a de tiroirs, au moins un tiroir contient deux objets. Pour en être certain avec n tiroirs, il faut n + 1 objets.

Exemple : des chaussettes noires et blanches en vrac

  1. 2 couleurs, donc 2 tiroirs
  2. Avec 3 chaussettes, deux sont forcément de la même couleur

3 chaussettes suffisent pour former une paire

Plus généralement, pour garantir au moins k + 1 objets dans un même tiroir parmi n, il faut n × k + 1 objets. Pour avoir 3 objets dans l’une de 4 boîtes : 4 × 2 + 1 = 9.

Les pièges fréquents

  • Compter deux fois chaque paire en oubliant la division par 2.
  • Additionner au lieu de multiplier des choix successifs.
  • Se tromper d’une unité dans le principe des tiroirs : il faut n + 1 objets, pas n.
  • Oublier de se demander si l’ordre compte : une paire n’a pas d’ordre, un podium en a un.
  • Énumérer à la main de grands nombres de cas au lieu de chercher la structure.

Exercices corrigés

Cherchez d’abord la réponse, puis ouvrez la correction.

  1. Avec 3 pantalons et 5 t-shirts, combien de tenues différentes ?

    Voir la correction
    1. 3 × 5 = 15

    Réponse : 15

  2. Combien de poignées de main dans un groupe de 8 personnes ?

    Voir la correction
    1. 8 × 7 = 56
    2. 56 ÷ 2 = 28

    Réponse : 28

  3. Combien de cases compte une grille de 6 lignes et 7 colonnes ?

    Voir la correction
    1. 6 × 7 = 42

    Réponse : 42

  4. Combien d’objets faut-il au minimum pour être sûr qu’une de 5 boîtes en contienne au moins 2 ?

    Voir la correction
    1. 5 boîtes, donc 5 + 1

    Réponse : 6

  5. Un tiroir contient des chaussettes de 4 couleurs. Combien en prendre au hasard pour être sûr d’avoir une paire ?

    Voir la correction
    1. 4 couleurs, donc 4 + 1

    Réponse : 5

  6. De combien de façons peut-on placer 4 personnes dans une file ?

    Voir la correction
    1. 4 × 3 × 2 × 1 = 24

    Réponse : 24

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