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Exercice 1 — Les dominos

Olympiades · Académie Mayotte · 2013 · Toutes séries

DénombrementGéométrie espace

Sujet

Le jeu de dominos est traditionnellement composé de pièces composée chacune de deux cases figurant de 0 à 6 points. La règle de ce jeu, bien connu dans l'océan Indien, impose de former une chaine de dominos en posant face-à-face des cases comportant le même nombre de points.

  1. a) Combien le jeu comporte-t-il de pièces, sachant qu'il contient toutes les paires possibles de nombres entre 0 et 6 ?
    b) En imaginant un jeu de dominos particulier, constitué de toutes les paires possibles de nombres entre 0 et 12 , combien y aurait-il de pièces?
    c) Et pour des nombres de 0 à \(n\) ?
  2. a) En attendant son petit frère pour jouer une partie, Ali s'amuse à enchaîner les dominos. Pensezvous qu'il parviendra à disposer tous les dominos dans une seule grande chaîne? Justifiez votre réponse.
    b) Ali se rend compte que son petit frère a dérobé tous les dominos comprenant un 6 . Quelle est alors la plus longue chaîne qu'il puisse réaliser? Justifiez votre réponse.
    1. Ali perd patience, et s'amuse à présent à placer les dominos debout, pour les faire basculer les uns après les autres d'une seule pichenette. Chaque domino est un pavé droit de \(0,4 \mathrm{~cm}\) d'épaisseur, de 2 cm de large, et de 4 cm de hauteur. Pour que la cascade de dominos se déroule bien, chaque domino doit frapper le suivant au moins au quart de sa hauteur. Combien faudrait-il de dominos pour faire une cascade de 1 mètre de long?
  1. a) \(1+2+3+4+5+6+7=28\) dominos
    b) \(1+2+. .+12+13=91\) dominos
    c) On peut considérer le jeu sans les «doubles», et le problème est équivalent. On peut représenter la situation à l'aide d'un graphe non orienté, ayant pour sommets les nombres de 0 à 6 , une arête reliant deux sommets correspondant au domino comportant les deux chiffres en question. Un jeu de domino complet, sans les «doubles » correspond alors à un graphe complet.
  2. a) graphe complet à 7 sommets, connexe, dont chaque sommet est de degré 6 : possibilité de cycle eulérien.
    Justification possible en exhibant un exemple, tel que :01 122334455660022446611335 5003366225511440 (et insertion des «doubles»).