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On considère un dé cubique honnête dont les faces sont numérotées de {1} à {6}.
Pour {n\ge1}, un {n}-jeu consiste en {n} lancers successifs, en relevant chacun des résultats obtenus. Il est modélisé par un élément {(a_1,a_2,\ldots,a_n)} de {\llbracket 1,6\rrbracket^n}.
Un {n}-jeu est dit {q}-chanceux ({q\ge 2}) si le dé ne renvoie jamais {q} lancers successifs identiques.
Par exemple {(6,5,1,4,4,2,1,1,1,2)} est un {10}-jeu qui est {4}-chanceux mais qui n’est pas {3}-chanceux.
Soit {u_n} le nombre de {n}-jeux qui sont {q}-chanceux, et {p_n} la probabilité pour qu’un {n}-jeu soit {q}-chanceux.
Partie I. Généralités et cas particulier {q=2}
| Question I.1.(a) Combien y a-t-il de {n}-jeux? Quelle est donc la relation entre {p_n} et {u_n}? |
| Question I.1.(b) Que valent {u_n} et {p_n} pour {1\le n\lt q}? Que valent {u_q} et {p_q}? |
| Question I.2.(a) Par un dénombrement, montrer que : {\forall\, n\ge1,\; 5u_n\le u_{n+1}\le6u_n}Quel encadrement en déduit-on pour {p_n} et {p_{n+1}}? |
| Question I.2.(b) En déduire que {(p_n)_{n\ge1}} est décroissante et convergente (on ne demande pas sa limite). Prouver que {\Bigl(\dfrac56\Bigr)^n\le p_n\le 1} pour tout {n\ge1}. |
Dans les questions I.3.(a) et I.3.(b) seulement, on suppose {q=2}.
| Question I.3.(a) Calculer {u_n}, donc {p_n}, pour tout {n} de {\mathbb{N}^*}. |
| Question I.3.(b) Que vaut {\displaystyle\lim_{n\to+\infty}p_n}? À partir de quel {n} a-t-on {p_n\le\dfrac12}? |