G157. Le tournoi circulaire
A,B,C,D et E décident de disputer un tournoi circulaire qui met successivement face à face deux personnes jouant à une partie de pile ou face (Ppf) où chacun d’eux a une probabilité de gain (ou de perte) égale à 1/2.
Les règles sont les suivantes :
- les joueurs A et B commencent le tournoi avec la 1ière Ppf. Le perdant met 1 € au pot.
- le gagnant affronte au tour suivant le joueur C pour la 2ième Ppf. Le perdant met 1 € au pot.
- le gagnant affronte au tour suivant le joueur D pour la 3ième Ppf. Le perdant met 1 € au pot.
- le gagnant affronte au tour suivant le joueur E pour la 4ième Ppf. Le perdant met 1 € au pot.
- si A (ou B) remporte les quatre Ppf n°1,2,3 et 4, le tournoi s’arrête et A (ou B) emporte le pot. Sinon, le tournoi continue jusqu’à ce qu’un joueur gagne quatre parties consécutives avec quatre joueurs tous différents. Un joueur quelconque qui a perdu la iième partie (i>4), mise au pot 1 € et entre à nouveau dans le tournoi pour la i+4ième partie dès lors que sur l’intervalle il n’y a pas de vainqueur déclaré.
Q1 : Calculer les probabilités de gain de chacun des cinq joueurs.
Q2 : Déterminer les joueurs qui ont une espérance de gain positive.
Q3 : Calculer la durée moyenne du tournoi en nombre de Ppf jouées.