Combinatoire et dénombrement

Permutations des élèments d'un ensemble - Exercice 6

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Question 1
Adil dispose dans sa bibliothèque de 44 livres de maths expertes et 55 livres de maths spécialité.

Combien y a-t-il de façons de ranger les livres sur la bibliothèque ?

Correction
Il y a au total 99 livres .
On considère l'ensemble E={x1;x2;;xn}E=\left\{x_{1} ;x_{2} ;\ldots ;x_{n} \right\} .
Une permutation de nn éléments distincts x1;x2;;xnx_{1} ;x_{2} ;\ldots ;x_{n} est un réarrangement ordonné, sans répétition de ces nn éléments.
Le nombre de permutations de EE est alors égale à n!\red{n!}
Notons LL l'ensemble des 99 livres .
L'ensemble LL est composé de 9\red{9} éléments.
Le nombre de permutations de LL est alors égale à 9!\red{9!} .
Or : 9!=1×2×3××8×9=3629!=1\times 2\times 3\times \ldots \times 8\times 9=362 880880
Adil a donc 362  880\red{362\;880} possibilités de ranger ses 99 livres de maths.
Question 2
Les parents d'Adil lui achètent deux livres de sciences physiques pour lui permettre approfondir sa deuxième spécialité.

Combien y a-t-il de façons de sorte que les livres de maths restent groupés ?

Correction
Adil possèdent donc 99 livres de maths et 22 livres de sciences physiques.
Il faut donc que les 99 livres de maths forment un bloc et ensuite on place les deux livres de sciences physiques.
On note TT l'ensemble des 33 livres. ( c'est à dire les 22 livres de sciences physique et le livre bloc maths composé à l'intérieur des 99 livres. Ce bloc ne compte alors que pour 11)
Le nombre de permutations de TT est alors égale à 3!\red{3!} .
Maintenant, à l'intérieur du bloc maths où il y a 99 livres, il va falloir les ordonner. Il y a donc 9!\purple{9!} possibilité de ranger les livres de maths dans ce bloc.
Finalement, Adil a donc 3!×9!\red{3!}\times\purple{9!} manières de placer les livres en s'assurant que les livres de maths soient groupés .