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Exercice 2

Olympiades · Académie Clermont Ferrand · 2010 · Toutes séries

ArithmétiqueProbabilités

Sujet

Jeux de mains
Les candidats des séries autres que \(S\) ne traiteront que la question \(A\).
A. Ce jeu se joue à deux. Chaque joueur à tour de rôle montre à l'autre un certain nombre non nul de doigts de sa main droite, mais il s'agit de faire en sorte que le nombre total des doigts montrés, depuis le début de la partie, soit à chaque étape un nombre premier.
Si un joueur ne peut plus jouer, il a perdu.

  1. Ecrire tous les nombres premiers inférieurs à 50 .
  2. Y a-t-il un gagnant?
  3. Le premier joueur a trois possibilités au premier tour. Etudier ces trois choix possibles et dire si, selon ce choix, un des deux joueurs peut trouver une stratégie pour gagner à coup sûr.
  4. Olympe et Max jouent à ce jeu pour la première fois et n'ont a priori aucune stratégie : c'est Olympe qui commence. A-t-elle
  1. Y a-t-il toujours un gagnant?
  2. Une règle supplémentaire est imposée : la suite des nombres premiers successivement obtenus au cours d'une partie doit être une suite de nombres premiers consécutifs.
    Olympe (encore elle!) joue à ce nouveau jeu pour la première fois et n'a a priori aucune stratégie : c'est elle qui commence. A-t-elle

A. 1. 2-3-5-7-11-13-17-19-23-29-31-37-41-43-47.
2. On ne peut pas passer d'un nombre premier inférieur de 23 à un nombre premier strictement supérieur à 23 puisqu'il faudrait plus de 5 doigts pour atteindre \(29 \ldots\)
Donc le jeu s'arrête au bout de 9 coups au maximum et il y a toujours un gagnant.
3. Un tableau (ou un arbre) permet d'étudier les différentes possibilités de parties.

\(1{ }^{\text {er }}\) joueur\(2^{\text {nd }}\) joueurCoups suivantsNombre de coups total
\multirow{4}{*}{2}\multirow{2}{*}{3}5-7-11-13-17-19-239
7-11-13-17-19-238
57-11-13-17-19-238
711-13-17-19-237
\multirow{2}{*}{3}57-11-13-17-19-238
711-13-17-19-237
5711-13-17-19-237