Probabilités

Corrigé 2009 : Variable aléatoire

 

1. - Pour que M appartiennent à l'axe des abscisses, il faut et il suffit que la partie imaginaire de z soit nulle c'est à dire lny=0 ou y=1.Donc p(A)=p(y=o)=\frac{4}{12}=\frac{1}{3}

 

- Pour que M appartiennent à l'axe des ordonnées , il faut et il suffit que la partie réelle de z soit nulle c'est à dire lnx=0 ou x=1.Donc p(B)=p(x=o)=\frac{4}{12}=\frac{1}{3}

 

- L'évènement contraire de C est "M appartient à au moins un des axes" c'est à dire A\cup B ?

 

- L’´événement A n B est ”M appartient `a chacun des axes” c’est à dire z = 0 ou ln x = et ln y = 0 finalement x = y = 1.

 

Puisque le tirage est avec remise, les événements A et B sont indépendants, donc : p(A \cap B) = p(A)p(B) = \frac{1}{9}.


Par conséquent :

 

p(\bar{C}) = p(A \cup B) = p(A) + p(B) - p(A\cap B) =\frac{1}{3}+\frac{1}{3}-\frac{1}{9}=\frac{5}{9}.


p(C)=1-p(\bar{C}) = 1-\frac{5}{9}=\frac{4}{9}

 

- Pour que (\vec{OM},\vec{i} soit égal à-\frac{\pi}{4} l'angle il faut et il suffit que les coordonnées de
M soient ´egales et strictement positives c’est `a dire ln x = ln y > 0 ou x = y = e. Par conséquent, D est l’évènement ”x = y = e”.

 

p(x = e) = p(y = e) = \frac{2}{12}=\frac{1}{6} et p(D) = \frac{1}{6}\times\frac{1}{6}=\frac{1}{36} et

 

- Pour que M appartienne au cercle trigonométrique, il faut et il suffit que OM = 1 c’est-à-dire (ln x)^{2}+ (ln y)^{2}=1. Puisque x et y ne prennent que les valeurs 1, e et \frac{1}{e}, ln x et ln y ne prennent que les valeurs 0, 1 et -1 ;

 

Les seuls couples possibles pour réaliser (ln x)^{2}+ (ln y)^{2}=1 sont donc

 

(ln x, ln y) = (1, 0), (-1, 0), (0, 1), ou (0,-1)

 


c'est -à -dire (x,y)=(e,1),(\frac{1}{e},1),(1,e), ou (1,\frac{1}{e}).

 


or p\left((x,y)=(e,1)\right)>=p\left((x,y)=(1,e)\right)=\frac{2}{12}\times\frac{4}{1.2}=\frac{1}{18}

 


p\left((x,y)=(\frac{1}{e},1)\right)=p\left((x,y)=(1,\frac{1}{e})\right)=\frac{6}{12}\times\frac{4}{1.2}=\frac{1}{6}

 

Donc p(E)=\frac{1}{18}+\frac{1}{18}=\frac{1}{6}+=\frac{1}{6}=\frac{4}{9}

 

2.a. Puisque x et y ne prennent que les valeurs 1,e et\frac{1}{e} lnx et lny ne prennent quelles valeurs o,1 et -1 ; les couples de coordonnées possibles sont donc :

(0,0),(0,1),(0,-1),(1,0),(1,1),(1,-1),(-1,0),,(-1,1),(-1,-1),

 

correspondant aux valeurs suivantes du couples (x,y)

 

(1,1),(1,e),(1,\frac{1}{e}),(e,1),(e,e),(e,\frac{1}{e}),(\frac{1}{e},1),(\frac{1}{e},e),(\frac{1}{e},\frac{1}{e})

 


Les distances OM possibles sont donc :0,1,\sqrt{2}

 


La variable aléatoire X prend les valeurs 0,1,\sqrt{2}

 


p(X=0)=p\left((x,y)=(1,1)\right)=\frac{4}{12}\frac{4}{12}=\frac{1}{9}

 


p(X=1)=p\left((x,y)=(1,e)\right)+p\left((x,y)=(e,1)\right)

 


+p\left((x,y)=(1,\frac{1}{e}))\right)+ p\left((x,y)=(\frac{1}{e},1))\right)

 

\frac{2}{12}\times\frac{4}{12}+\frac{2}{12}\times\frac{4}{12}+\frac{4}{12}\times\frac{6}{12}+\frac{4}{12}\times\frac{6}{12}=\frac{4}{9}


p(X=\sqrt{2})=p\left((x,y)=(e,e)\right)+\left((x,y)=(e,\frac{1}{e})\right)

 


+p\left((x,y)=(\frac{1}{e},e)\right)+ p\left((x,y)=(\frac{1}{e},\frac{1}{e})\right)

 


=\frac{2}{12}\times\frac{2}{12}+\frac{2}{12}\times\frac{6}{12}+\frac{2}{12}\times\frac{6}{12}+\frac{6}{12}\times\frac{6}{12}=\frac{4}{9}

 

En résumé :

 

p(X=0)=\frac{1}{9},p(X=1)=\frac{4}{9},p(X=\sqrt{2})=\frac{4}{9}

 

b. La fonction de répartition de X est définie par F(x)=p(x)<x

 

Si x\leq 0,F(x)=p(X<x)=0

 

Si 0<x\leq 1,F(x)=p(X<x)=p(X=0)=\frac{1}{9}

 


Si 1<x\leq \sqrt{2},F(x)=p(X<x)=p(X=0)+p(X=1)=\frac{1}{9}+\frac{4}{9}=\frac{5}{9}

 


Si \sqrt{2}<x\leq ,F(x)=p(X<x)=p(x=0)+p(X=1)+p(X=\sqrt{2})=\frac{1}{9}+\frac{4}{9}+\frac{4}{9}=1



                                  

 

 

Corrigé 2015 :

 

1. l'évènement contraire de "A sachant B" est \overbar{A} sachant B. (0,5 pts)

 

2. Soietn E et F deux évènements indépendants d'un meme univers, on a p(E\cup F)=p(E)\times p(\overbar{F})+p(F). (0,5 pts)

 

3. Soit X une variable aléatoire qui suit une loi binomiable de paramètres
n et p où n = 4 et p\in]0,1[. Si p(X = 1) = 8p(X = 0) alors p=\frac{2}{3}. (0,75 pts)

 

4. Interprétations géométriques :

 

a) AM = 1 (0,25 pts)

 

a) AM = BM (0,5 pts)

 

c) OM^{\prime} = AB (0,5 pts)

 

d) (\overrightarrow{MB},\overrightarrow{MA})=(\overrightarrow{M^{\prime}B},\overrightarrow{M^{\prime}A})[2\pi] (0,5 pts)

 

 

Corrigé 2014

 

Une boîte contient 8 cubes indiscernables au toucher : R_{1},R_{2},R_{2},R_{2}, V_{1}; V_{1}, V_{2}, J_{2}
R représente la couleur rouge, V la couleur verte, J la couleur jaune, 1 et 2les numéros des couleurs.

 

A) Soit (\Omega, P(\Omega), p) un espace probabilisé. Soient A et B deux événements de cet espace probabilisé.

A et B sont indépendants si et seulement si p(A \cap B) = p(A)\times p(B)

 

B) On choisit successivement et sans remise 2 cubes de la boîte.

 

1. Soient les événements A : "Obtenir des cubes de couleurs différentes" et

 

B : "Obtenir au plus un cube portant le numéro 2"

 

a) p(A) =\frac{A^{1}_{4}\times A^{1}_{4}+A^{1}_{3}\times A^{1}_{5}+A^{1}_{1}\times A^{1}_{7}}{A^{2}_{8}}= \frac{19}{28}

 


b) p(\bar{B}) =\frac{A^{2}_{5}}{A^{2}_{8}}=\frac{5}{14} d’où p(B) =\frac{9}{14}


c) Calculons p(A\cap B) et comparons-le avec p(A) \times p(B)

A\cap B, l’événement : "Obtenir des cubes de couleurs différentes avec au plus un portant le numéro 2". Les différentes possibilités sont :

tex}(R_{1}, V_{1}), (R_{1}, V_{1}), (V_{1},R_{1}), (V_{1},R_{1}),{/tex}

 

(R_{2}, V_{1}),(V_{1}, R_{2}), (R_{2},V_{1}), (V_{1},R_{2}),

 

(R_{2}, V_{1}), (V_{1}, R_{2}), (R_{2},V_{1}), (V_{1},R_{2}),

 

(R_{2}, V_{1}), (V_{1}, R_{2}), (R_{2},V_{1}), (V_{1},R_{2})


(R_{1}, J_{2}), (J_{2}, R_{1}),

 

(V_{1}, J_{2}), (J_{2}, V_{1}), (V_{1},J_{2}), (J_{2},V_{1}),

 

(R_{1}, V_{2}), (V_{2},R_{1}),

 

Donc p(A \cap B) =\frac{3}{7}

 

Ou encore p(A \cap B) =\frac{C^{1}_{2}\times A^{2}_{2}+C^{1}_{3}\times C^{1}_{2}+A^{2}_{2}+A^{2}_{2}+C^{1}_{2}\times A^{2}_{2}+A^{2}_{2}}{A^{2}_{8}} =\frac{3}{7}

 

Or p(A)\times p(B) = \frac{9}{14}\times \frac{19}{28}qui est différent de \frac{3}{7}.

 

d’où A et B ne sont pas indépendants.

 


2. Les valeurs prises par X :

 

X = \{0, 1, 2\}

 

a) La loi de probabilité de X :

 

b) Espérance mathématique E(X) de X :

 

E(X) =\sum^{m}_{j=1} x_{j}P(X = xj),

 

E(X) =\frac{4}{7} + 2 \times \frac{3}{14} = 1

 

c) Variance V (X) de X :

 

V(X) =\sum^{m}_{j=1} x^{2}j(pX = x_{j})-(E(X))^{2},

 

v(X) =\frac{4}{7} + 4 \times \frac{3}{14} - 1=\frac{3}{7}

 


C) Tirage simultané de 3 cubes de la boîte :

 

a) p(C) =\frac{C^{3}_{3}+C^{2}_{3}\times C^{1}_{5}}{C^{5}_{8}} + 2 \times \frac{2}{7}

 


b) p_{n}=p(D_{n})=1-\left(\frac{5}{7}\right)^{n}

 

c) (p_{n})_{n} est strictement croissante et\lim_{+\infty}p_{n}=1

 

Corrigé 2016 :

 

1. p(A)=\frac{C_{4^2}}{C_{5^2}}   \boxed{p(A)=\frac{3}{5^\cdot}}

 


p(B)=\frac{C_1^4\times C_1^1}{C_{5^2}}   \boxed{p(A)=\frac{2}{5^\cdot}}

 

 

p(C)=\frac{4}{5}\times\frac{4}{5}+\frac{1}{5}\times\frac{4}{5^.}\boxed{p(C)=\frac{17}{25^\cdot}}

 

p(D)=\frac{4}{5}\times\frac{3}{4^\cdot}  \boxed{p(D)=\frac{3}{5^\cdot}}


p(E)=\frac{4}{5}\times\frac{1}{4}+\frac{1}{5}\times 1.   \boxed{p(E)=\frac{2}{5^\cdot}}


p(F)=\frac{2}{5}\times\frac{4}{5}\times\frac{1}{4}+\frac{2}{5}\times\frac{1}{5}\times 1.   \boxed{p(F)=\frac{4}{25^\cdot}}

                           

2.a X(\Omega) = {(R,R,)(R,J),(J,R),(J,J)}.

 

Les différentes valeurs prises par X sont 0 ; 1000 et 2000.

 

b. Fonction de répartition

 

- si x < 0, F(x) = 0.

 

- si 0 \leq x<1000,F(x)=\frac{3}{125^.}
 

- si 1000\leq x<2000, on a F(x)=\frac{3}{125^.}+\frac{44}{125^.}
 
 

D’où si 1000\leq x < 2000, \boxed{F(x)=\frac{47}{125^.}}

 

- si x \geq 2000 F(x)=\frac{3}{5}+\frac{44}{125}+\frac{78}{125}=1.

 


3. \boxed{p(G)=\left(\frac{78}{125}\right)^{50}}  \boxed{p(H)=\left(\frac{3}{125}\right)^{50}}  \boxed{p(I)=\left(\frac{44}{125}\right)^{50}+C_{50}^{25}\left(\frac{3}{125}\right)^{25}\left(\frac{78}{125}\right)^{25}}.

 

 

corrigé epreuve 2012 : probabilités conditionnelles et variables aléatoires


On tire au hasard une boule

A : La boule tirée au premier tirage est rouge


B : Les boules tirées au deuxième tirage sont rouges


C : Les boules tirées au deuxième tirage sont vertes


D : La boule tirée au deuxième tirage est rouge



p(A)=\frac{C_{4}^{1}}{C_{7}^{1}}=\frac{4}{7}    (0,25 point)

 

p(B/A)=\frac{C_{4}^{2}}{C_{7}^{2}}=\frac{\frac{4*2}{2}}{\frac{7*6}{2}}=\frac{2}{7}      (0,25 point)

 

p(C/A)=\frac{C_{3}^{2}}{C_{7}^{2}}=\frac{3*2}{7*6}=\frac{1}{7}  (0,25 point)

 

p(D/A)=\frac{C_{4}^{1}}{C_{6}^{1}}=\frac{4}{6}=\frac{2}{3}   (0,5 point)

 

a) Ne pas avoir de boule rouge au deuxième tirage signifie avoir exactement une boule verte ou exactement deux boules vertes. Soit E cet événement.

p(E)=\frac{4}{7}\times (C_{3}^{2})(C_{7}^{2})+\frac{3}{7}\times\frac{C_{2}^{1}}{C_{6}^{1}}=\frac{\frac{3}{7\times 6}}{\frac{2}{...}}=\frac{4}{7}+(\frac{2}{6}\times\frac{3}{7})=\frac{4}{49}+\frac{1}{7}=\frac{11}{49}                 (0,5 point)

b) Soit F l’événement avoir deux boules rouges au deuxième tirage

 p(F)=\frac{4}{7}=\frac{C_{4}^{2}}{C_{7}^{2}}=\frac{4}{7}\times\frac{6}{21}=\frac{8}{49}                                                                  (0,5 point)

Soit  Y correspondant au nombre de boules rouges tirées au deuxième tirage.

▭(Y("" ) ={ 0,1,2 } )    

Loi de probabilité de  Y:

Y=a_i    0    1    2
p(Y=a_i)    11/49    30/49    8/49


Soit  F la fonction de répartition de  Y.

Si x < 0 alors F(x)=p(y\leqx)=p(\phi)=0
     

Si  x\in[0,1[ alors F(x)=p(y\leq x)=p(y=0)=\frac{11}{49}\simeq 0,22  
     

Si x\in[1,2[  alors F(x)=p(y\leq x)=p(y=0)+p(y=1)=\frac{41}{49}\simeq 0,81
     

Si x\geq 2 alors  F(x)=p(\omega)=1.                         (0,5 point)




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