Maths & NSI

Première

Probabilités conditionnelles et indépendance

Après avoir découvert les probabilités en classe de seconde, on étudie ici comment une information partielle modifie l'évaluation d'une probabilité : c'est la notion de probabilité conditionnelle. On verra aussi comment représenter des expériences à plusieurs étapes à l'aide d'arbres pondérés, et comment calculer la probabilité d'un événement grâce à la formule des probabilités totales.

Probabilité conditionnelle et indépendance

Probabilité conditionnelle

Lorsqu'une information partielle sur le résultat d'une expérience aléatoire est connue, elle permet souvent de réévaluer la probabilité d'un événement. C'est l'objet de la probabilité conditionnelle.

Définition. Soit AA et BB deux événements d'un univers Ω\Omega, avec P(A)≠0P(A) \neq 0. La probabilité que BB se réalise sachant que AA est réalisé est notée PA(B)P_A(B), et définie par :

PA(B)=P(A∩B)P(A)P_A(B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(A)}

Remarque. PA(B)P_A(B) est bien une probabilité : 0⩽PA(B)⩽10 \leqslant P_A(B) \leqslant 1, et PA(B)+PA(B‾)=1P_A(B) + P_A(\overline{B}) = 1.

Exemple. On tire une carte au hasard dans un jeu de 32 cartes. On note RR l'événement « la carte est rouge » et DD l'événement « la carte est une dame ». Il y a 16 cartes rouges, dont 2 dames rouges (cœur et carreau). Donc :

PR(D)=P(R∩D)P(R)=2/3216/32=216=18P_R(D) = \dfrac{P(R \cap D)}{P(R)} = \dfrac{2/32}{16/32} = \dfrac{2}{16} = \dfrac{1}{8}

Propriété fondamentale

De la définition, on tire immédiatement la relation suivante, très utile pour calculer P(A∩B)P(A \cap B) à l'aide d'un arbre pondéré (voir la notion suivante) :

P(A∩B)=P(A)×PA(B)=P(B)×PB(A)P(A \cap B) = P(A) \times P_A(B) = P(B) \times P_B(A)

Cette égalité permet aussi de retrouver PB(A)P_B(A) à partir de PA(B)P_A(B), ou inversement.

Lire un tableau croisé d'effectifs

Un tableau à double entrée résume souvent une expérience aléatoire à deux caractères. On y lit directement les effectifs, puis les probabilités (ou fréquences) en divisant par l'effectif total.

Exemple. 200 élèves de terminale d'un lycée sont répartis selon leur sexe et leur vœu prioritaire d'orientation :

CPGEUniversitéTotal
Filles4278120
Garçons384280
Total80120200

On choisit un élève au hasard. Notons FF « l'élève est une fille » et CC « l'élève vise une CPGE ». On lit directement dans le tableau :

P(F)=120200=0,6P(C)=80200=0,4P(F∩C)=42200=0,21P(F) = \dfrac{120}{200} = 0{,}6 \qquad P(C) = \dfrac{80}{200} = 0{,}4 \qquad P(F \cap C) = \dfrac{42}{200} = 0{,}21

et on en déduit la probabilité conditionnelle :

PF(C)=P(F∩C)P(F)=0,210,6=0,35P_F(C) = \dfrac{P(F \cap C)}{P(F)} = \dfrac{0{,}21}{0{,}6} = 0{,}35

Indépendance de deux événements

Définition. Deux événements AA et BB sont dits indépendants lorsque :

P(A∩B)=P(A)×P(B)P(A \cap B) = P(A) \times P(B)

Propriété. Si P(A)≠0P(A) \neq 0, les événements AA et BB sont indépendants si et seulement si PA(B)=P(B)P_A(B) = P(B) : autrement dit, savoir que AA est réalisé ne change rien à la probabilité de BB.

Dans l'exemple précédent, P(F)×P(C)=0,6×0,4=0,24≠0,21=P(F∩C)P(F) \times P(C) = 0{,}6 \times 0{,}4 = 0{,}24 \neq 0{,}21 = P(F \cap C) : les événements FF et CC ne sont pas indépendants (dans ce lycée, les filles visent proportionnellement moins souvent une CPGE que les garçons).

Propriété. Si AA et BB sont indépendants, alors A‾\overline{A} et BB, AA et B‾\overline{B}, ainsi que A‾\overline{A} et B‾\overline{B}, le sont aussi.

Attention. Ne pas confondre événements indépendants et événements incompatibles ! Deux événements incompatibles (A∩B=∅A \cap B = \emptyset) tels que P(A)≠0P(A) \neq 0 et P(B)≠0P(B) \neq 0 ne sont jamais indépendants, puisque P(A∩B)=0≠P(A)×P(B)P(A \cap B) = 0 \neq P(A) \times P(B).

Exercice — Tableau croisé : orientation post-bac

On interroge 200 élèves de terminale d'un lycée sur leur sexe et leur vœu prioritaire d'orientation (CPGE ou Université) :

CPGEUniversitéTotal
Filles4278120
Garçons384280
Total80120200

On interroge au hasard un élève de ce lycée. On note FF l'événement « l'élève interrogé est une fille » et CC l'événement « l'élève interrogé vise une CPGE ».

  1. Calculer P(F)P(F), P(C)P(C) et P(F∩C)P(F \cap C).
  2. Calculer PF(C)P_F(C) et interpréter ce résultat dans le contexte de l'énoncé.
  3. Calculer PC(F)P_C(F).
  4. Les événements FF et CC sont-ils indépendants ? Justifier.
Exercice — Calcul direct de probabilités conditionnelles (sans tableau)

Dans une bibliothèque scolaire, on choisit au hasard un livre parmi tous ceux empruntés la semaine dernière. On note :

  • RR l'événement « le livre emprunté est un roman » ;
  • JJ l'événement « le livre a été emprunté par un lecteur de moins de 18 ans ».

On donne P(R)=0,5P(R) = 0{,}5, P(J)=0,4P(J) = 0{,}4 et P(R∩J)=0,25P(R \cap J) = 0{,}25.

  1. Calculer PR(J)P_R(J) et interpréter ce résultat dans le contexte de l'énoncé.
  2. Calculer PJ(R)P_J(R). Ce nombre est-il égal à PR(J)P_R(J) ? Que peut-on en conclure, plus généralement, sur la comparaison entre PA(B)P_A(B) et PB(A)P_B(A) ?
  3. Les événements RR et JJ sont-ils indépendants ? Justifier à l'aide de la définition, sans construire de tableau.
Exercice — Déterminer un effectif inconnu pour rendre deux événements indépendants

Une association sportive compte 100 adhérents. Parmi eux, 40 sont des femmes et 25 pratiquent la compétition. On ne connaît pas le nombre exact d'adhérentes pratiquant la compétition : on le note nn, avec nn un entier compris entre 00 et 2525.

On choisit un adhérent au hasard parmi les 100. On note AA l'événement « l'adhérent choisi est une femme » et SS l'événement « l'adhérent choisi pratique la compétition ».

  1. Exprimer P(A∩S)P(A \cap S) en fonction de nn, puis calculer P(A)P(A) et P(S)P(S).
  2. Déterminer la valeur de nn pour laquelle les événements AA et SS sont indépendants.
  3. Avec cette valeur de nn, calculer PS(A)P_S(A) et vérifier qu'elle est bien égale à P(A)P(A).

QCM — Probabilité conditionnelle et indépendance

1. Soit AA et BB deux événements avec P(A)≠0P(A) \neq 0. Comment est définie PA(B)P_A(B) ?
2. On considère deux événements AA et BB tels que P(A)=0,5P(A) = 0{,}5, P(B)=0,3P(B) = 0{,}3 et P(A∩B)=0,15P(A \cap B) = 0{,}15. Que peut-on dire de AA et BB ?
3. On donne P(A)=0,4P(A)=0{,}4, PA(B)=0,25P_A(B)=0{,}25 et P(B)=0,3P(B)=0{,}3. Les événements AA et BB sont-ils indépendants ?

Arbres pondérés et probabilités totales

Arbre pondéré : règle du produit et de la somme

Un arbre pondéré représente une succession d'épreuves. Chaque branche porte une probabilité, et chaque chemin (de la racine à une feuille) correspond à une issue.

Règle du produit. La probabilité associée à un chemin s'obtient en multipliant les probabilités inscrites sur ses branches. Par exemple, pour un premier niveau AA ou A‾\overline{A} suivi d'un second niveau BB ou B‾\overline{B} :

P(A∩B)=P(A)×PA(B)P(A \cap B) = P(A) \times P_A(B)

Règle des nœuds. La somme des probabilités portées par les branches issues d'un même nœud vaut 1 :

PA(B)+PA(B‾)=1P_A(B) + P_A(\overline{B}) = 1

Règle de la somme. Lorsqu'un événement EE correspond à plusieurs chemins de l'arbre, sa probabilité est la somme des probabilités de chacun de ces chemins.

Partition de l'univers (système complet d'événements)

Définition. Des événements A1,A2,…,AnA_1, A_2, \ldots, A_n de probabilités non nulles forment une partition de l'univers Ω\Omega (ou un système complet d'événements) lorsque :

  • ils sont deux à deux incompatibles : Ai∩Aj=∅A_i \cap A_j = \emptyset pour i≠ji \neq j ;
  • leur réunion est égale à Ω\Omega : A1∪A2∪⋯∪An=ΩA_1 \cup A_2 \cup \cdots \cup A_n = \Omega.

Le cas le plus courant est la partition la plus simple, formée d'un événement AA et de son contraire A‾\overline{A}.

Formule des probabilités totales

Théorème. Soit A1,A2,…,AnA_1, A_2, \ldots, A_n une partition de Ω\Omega. Pour tout événement BB :

P(B)=P(A1)×PA1(B)+P(A2)×PA2(B)+⋯+P(An)×PAn(B)P(B) = P(A_1) \times P_{A_1}(B) + P(A_2) \times P_{A_2}(B) + \cdots + P(A_n) \times P_{A_n}(B)

Dans le cas d'une partition {A;A‾}\{A ; \overline{A}\}, cela donne simplement :

P(B)=P(A)×PA(B)+P(A‾)×PA‾(B)P(B) = P(A) \times P_A(B) + P(\overline{A}) \times P_{\overline{A}}(B)

Succession de deux épreuves indépendantes

Lorsqu'on répète deux expériences aléatoires indépendantes (le résultat de l'une n'influence pas l'autre), on peut représenter la situation par un arbre à deux niveaux, ou par un tableau à double entrée dans le cas de deux expériences identiques. La probabilité d'une issue (x,y)(x, y) est alors le produit des probabilités de xx et de yy pris séparément.

Exemple. On lance deux fois de suite un dé équilibré à 6 faces. La probabilité d'obtenir un 6 puis un nombre pair est 16×36=112\dfrac{1}{6} \times \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{12}, car les deux lancers sont indépendants.

PA(B)P_A(B) et PB(A)P_B(A) : le piège des faux positifs

Il ne faut jamais confondre PA(B)P_A(B) et PB(A)P_B(A) : ce sont, en général, deux nombres différents ! Un exemple classique est celui d'un test de dépistage.

Exemple. Dans une population, 2 % des personnes sont porteuses d'une maladie (événement MM). On dispose d'un test tel que :

  • si une personne est malade, le test est positif dans 95 % des cas (sensibilité du test) : PM(T)=0,95P_M(T) = 0{,}95 ;
  • si une personne n'est pas malade, le test est positif dans 10 % des cas (« faux positif ») : PM‾(T)=0,10P_{\overline{M}}(T) = 0{,}10.

L'arbre pondéré donne P(M∩T)=0,02×0,95=0,019P(M \cap T) = 0{,}02 \times 0{,}95 = 0{,}019 et P(M‾∩T)=0,98×0,10=0,098P(\overline{M} \cap T) = 0{,}98 \times 0{,}10 = 0{,}098. La formule des probabilités totales donne alors :

P(T)=0,019+0,098=0,117P(T) = 0{,}019 + 0{,}098 = 0{,}117

On peut alors calculer la probabilité inverse, celle d'être malade sachant que le test est positif :

PT(M)=P(M∩T)P(T)=0,0190,117≈0,162P_T(M) = \dfrac{P(M \cap T)}{P(T)} = \dfrac{0{,}019}{0{,}117} \approx 0{,}162

Alors que le test détecte 95 % des malades (PM(T)=0,95P_M(T) = 0{,}95), une personne testée positive n'a en réalité qu'environ 16 % de chances d'être malade (PT(M)≈0,162P_T(M) \approx 0{,}162) : la rareté de la maladie dans la population fait que les faux positifs (nombreux, car 98 % de la population n'est pas malade) l'emportent largement sur les vrais positifs. C'est le fameux « paradoxe des faux positifs ».

La figure ci-dessous reprend cet arbre : cliquez sur une feuille (ou utilisez les boutons) pour suivre un chemin et voir le calcul de sa probabilité, puis observez la formule des probabilités totales pour l'événement « Test + ».

Test de dépistage

Cliquez sur une feuille ou utilisez les boutons pour suivre un chemin de l'arbre.

Malade (M) : 0,02Test + : 0,95Test - : 0,05Non malade : 0,98Test + : 0,1Test - : 0,9PopulationMalade (M)Test +Test -Non maladeTest +Test -

Règle du produit. P(Malade (M) ∩ Test +) = 0,02 × 0,95 = 0,019.

Formule des probabilités totales. P(Test +) = 0,019 + 0,098 = 0,117 (somme des 2 chemins menant à « Test + »).

Chemin 1/4
Exercice — Un test de dépistage en entreprise

Dans une grande entreprise, une maladie chronique touche 2 % des employés. La médecine du travail propose un test de dépistage rapide qui a les propriétés suivantes :

  • si un employé est malade, le test est positif dans 95 % des cas ;
  • si un employé n'est pas malade, le test est positif dans 10 % des cas (faux positif).

On choisit un employé au hasard et on note :

  • MM : « l'employé est malade » ;
  • TT : « le test est positif ».
  1. Construire l'arbre pondéré associé à cette situation.
  2. Calculer P(M∩T)P(M \cap T) et P(M‾∩T)P(\overline{M} \cap T).
  3. Montrer que P(T)=0,117P(T) = 0{,}117.
  4. Calculer PT(M)P_T(M) (arrondi au millième) et interpréter ce résultat en le comparant à PM(T)P_M(T).
Exercice — Probabilités totales avec une partition à trois événements (contrôle qualité)

Une usine fabrique des pièces mécaniques à l'aide de trois machines M1M_1, M2M_2 et M3M_3. La machine M1M_1 produit 50 % des pièces, la machine M2M_2 en produit 30 % et la machine M3M_3 en produit 20 %. On sait par ailleurs que 2 % des pièces produites par M1M_1 sont défectueuses, 3 % de celles produites par M2M_2, et 5 % de celles produites par M3M_3.

On choisit au hasard une pièce parmi la production totale de l'usine. On note M1M_1, M2M_2, M3M_3 les événements « la pièce provient de la machine M1M_1 » (resp. M2M_2, M3M_3), et DD l'événement « la pièce est défectueuse ».

  1. Justifier que {M1;M2;M3}\{M_1 ; M_2 ; M_3\} forme une partition de l'univers, puis décrire l'arbre pondéré associé à cette situation (premier niveau : M1M_1, M2M_2, M3M_3 ; second niveau, depuis chaque branche : DD ou D‾\overline{D}).
  2. Calculer P(M1∩D)P(M_1 \cap D), P(M2∩D)P(M_2 \cap D) et P(M3∩D)P(M_3 \cap D).
  3. En déduire, à l'aide de la formule des probabilités totales, que P(D)=0,029P(D) = 0{,}029.
  4. Une pièce est tirée au hasard et s'avère défectueuse. Calculer la probabilité qu'elle provienne de la machine M1M_1 (arrondir au millième).
Exercice — Un arbre à trois niveaux : lancers répétés d'une pièce truquée

Une pièce de monnaie truquée est telle que la probabilité d'obtenir Face est 0,60{,}6 (et donc Pile avec probabilité 0,40{,}4). On lance cette pièce trois fois de suite, les trois lancers étant indépendants.

  1. Décrire l'arbre pondéré à trois niveaux représentant cette expérience, et indiquer le nombre total de chemins possibles.
  2. Calculer la probabilité P(FFF)P(FFF) d'obtenir Face aux trois lancers.
  3. En dénombrant les chemins de l'arbre correspondants, calculer la probabilité d'obtenir exactement deux Faces sur les trois lancers.
  4. En déduire la probabilité d'obtenir au moins deux Faces sur les trois lancers.
  5. En passant par l'événement contraire, calculer la probabilité d'obtenir au moins une Face sur les trois lancers.

QCM — Arbres pondérés et probabilités totales

1. A1A_1 et A2A_2 forment une partition de l'univers Ω\Omega. D'après la formule des probabilités totales, pour tout événement BB :
2. Dans l'exemple du test de dépistage, que représente PT(M)P_T(M) ?
3. Une usine reçoit des pièces provenant de deux fournisseurs : 60%60\% des pièces viennent du fournisseur F1F_1, 40%40\% du fournisseur F2F_2. Le taux de pièces défectueuses est de 2%2\% chez F1F_1 et de 5%5\% chez F2F_2. On prend une pièce au hasard dans le stock de l'usine et on note DD l'événement « la pièce est défectueuse ». Que vaut P(D)P(D) ?

Exercices bilan

Lire un tableau croisé et tester l'indépendance de deux événements

ApplicationCorrigé gratuit

Un lycée organise un séjour sportif pour ses 200200 élèves de Première et de Terminale. Chaque élève choisit une activité et une seule : la randonnée ou l'escalade. Le tableau ci-dessous donne la répartition obtenue.

RandonnéeEscaladeTotal
Première72724848120120
Terminale282852528080
Total100100100100200200

On interroge au hasard un élève inscrit au séjour, chaque élève ayant la même probabilité d'être choisi.

On note AA l'événement « l'élève est en Première » et RR l'événement « l'élève a choisi la randonnée ».

  1. Calculer P(A)P(A), P(R)P(R) et P(A∩R)P(A \cap R).
  2. Calculer PA(R)P_A(R), puis interpréter ce nombre par une phrase.
  3. Calculer PR(A)P_R(A). Obtient-on le même nombre qu'à la question précédente ?
  4. Les événements AA et RR sont-ils indépendants ? Justifier par un calcul.
  5. Calculer PA‾(R‾)P_{\overline{A}}(\overline{R}) et interpréter ce nombre.

Calculer une probabilité totale sur un arbre pondéré à deux niveaux

Application

Une entreprise fabrique un même modèle de pièce dans deux ateliers.

  • L'atelier A fabrique 75 %75\ \% des pièces, l'atelier B fabrique le reste.
  • Parmi les pièces sorties de l'atelier A, 4 %4\ \% sont défectueuses.
  • Parmi les pièces sorties de l'atelier B, 12 %12\ \% sont défectueuses.

On prélève au hasard une pièce dans la production totale de la journée. On note :

  • AA l'événement « la pièce provient de l'atelier A », de sorte que A‾\overline{A} est l'événement « la pièce provient de l'atelier B » ;
  • DD l'événement « la pièce est défectueuse ».
  1. Traduire les trois données de l'énoncé en termes de probabilités, puis décrire l'arbre pondéré de la situation en donnant, pour chaque nœud, les branches qui en partent et leur probabilité. Vérifier la règle des nœuds.
  2. Calculer P(A∩D)P(A \cap D) et P(A‾∩D)P(\overline{A} \cap D).
  3. En déduire P(D)P(D). On nommera la formule utilisée.
  4. La pièce prélevée est défectueuse. Quelle est la probabilité qu'elle provienne de l'atelier A ? Commenter ce résultat.
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Remonter d'un défaut à son fournisseur avec une partition à trois éléments

EntraînementCorrigé gratuit

Un distributeur de matériel électrique s'approvisionne en ampoules LED auprès de trois fournisseurs.

  • Le fournisseur F1F_1 livre 50 %50\ \% des ampoules du stock, le fournisseur F2F_2 en livre 30 %30\ \% et le fournisseur F3F_3 livre le reste.
  • Parmi les ampoules livrées par F1F_1, 2 %2\ \% sont défectueuses.
  • Parmi celles livrées par F2F_2, 5 %5\ \% sont défectueuses.
  • Parmi celles livrées par F3F_3, 10 %10\ \% sont défectueuses.

On prélève au hasard une ampoule du stock, chaque ampoule ayant la même probabilité d'être choisie. On note DD l'événement « l'ampoule prélevée est défectueuse ».

  1. Justifier que F1F_1, F2F_2 et F3F_3 forment une partition de l'univers. Décrire ensuite l'arbre pondéré de la situation en donnant, pour chaque nœud, les branches qui en partent et leur probabilité, puis vérifier la règle des nœuds.
  2. Calculer P(F1∩D)P(F_1 \cap D), P(F2∩D)P(F_2 \cap D) et P(F3∩D)P(F_3 \cap D).
  3. En déduire P(D)P(D). On nommera explicitement la formule utilisée.
  4. L'ampoule prélevée est défectueuse. Calculer PD(F1)P_D(F_1), PD(F2)P_D(F_2) et PD(F3)P_D(F_3), puis vérifier que ces trois nombres ont pour somme 11. Quel fournisseur est le plus souvent en cause ?
  5. Les événements F1F_1 et DD sont-ils indépendants ? Justifier par un calcul.

Répéter trois épreuves indépendantes et dénombrer les chemins

Entraînement

Une joueuse de basket-ball tire trois lancers francs de suite. Chaque lancer est réussi avec la probabilité 0,80{,}8, et les trois lancers sont indépendants les uns des autres : le résultat d'un lancer n'influence pas les suivants.

Pour ii valant 11, 22 ou 33, on note RiR_i l'événement « le ii-ième lancer est réussi ». L'événement contraire Ri‾\overline{R_i} signifie donc que le ii-ième lancer est manqué.

  1. L'arbre pondéré de la situation comporte trois niveaux. Combien a-t-il de chemins ? Quelles probabilités portent les branches, et en quoi l'hypothèse d'indépendance est-elle indispensable pour pouvoir les écrire ?
  2. Calculer la probabilité que les trois lancers soient réussis.
  3. Calculer la probabilité qu'aucun lancer ne soit réussi, puis en déduire la probabilité qu'au moins un lancer soit réussi.
  4. Calculer la probabilité qu'exactement deux lancers soient réussis, en énumérant tous les chemins concernés.
  5. Calculer de même la probabilité qu'exactement un lancer soit réussi, puis vérifier que les quatre probabilités correspondant à 00, 11, 22 et 33 réussites ont pour somme 11.
  6. Le premier lancer a été réussi. Quelle est alors la probabilité qu'il y ait exactement deux lancers réussis au total ?
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Comparer un tirage sans remise et un tirage avec remise

Entraînement

Une urne contient 88 boules indiscernables au toucher : 55 boules rouges et 33 boules noires. On tire successivement et sans remise deux boules de l'urne.

Pour ii valant 11 ou 22, on note RiR_i l'événement « la ii-ième boule tirée est rouge ». L'événement contraire Ri‾\overline{R_i} signifie donc que la ii-ième boule tirée est noire.

  1. Décrire l'arbre pondéré de la situation en donnant, pour chaque nœud, les branches qui en partent et leur probabilité. Expliquer pourquoi les probabilités du second niveau ne sont pas les mêmes que celles du premier, et vérifier la règle des nœuds.
  2. Calculer la probabilité de chacun des quatre chemins, puis vérifier que leur somme vaut 11.
  3. Calculer P(R2)P(R_2) en nommant la formule utilisée. Comparer avec P(R1)P(R_1) et commenter.
  4. Calculer la probabilité d'obtenir exactement une boule rouge au cours des deux tirages.
  5. La deuxième boule tirée est rouge. Quelle est la probabilité que la première l'ait été aussi ?
  6. Les événements R1R_1 et R2R_2 sont-ils indépendants ? Que se passerait-il si le tirage avait lieu avec remise ?
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Déterminer une probabilité inconnue à l'aide des probabilités totales

Entraînement

Une entreprise de vente en ligne expédie ses colis depuis deux entrepôts, l'entrepôt A et l'entrepôt B. On prélève au hasard un colis expédié dans la journée et on note :

  • AA l'événement « le colis part de l'entrepôt A », de sorte que A‾\overline{A} est l'événement « le colis part de l'entrepôt B » ;
  • RR l'événement « le colis est livré en retard ».

Le service logistique connaît les taux de retard de chaque entrepôt :

PA(R)=0,05PA‾(R)=0,15P_A(R) = 0{,}05 \qquad\qquad P_{\overline{A}}(R) = 0{,}15

En revanche, la répartition des expéditions entre les deux entrepôts n'est pas connue. On pose x=P(A)x = P(A), avec 0<x<10 \lt x \lt 1.

  1. Décrire l'arbre pondéré de la situation, les probabilités du premier niveau étant exprimées en fonction de xx.
  2. Montrer que P(R)=0,15−0,10 xP(R) = 0{,}15 - 0{,}10\,x. On nommera la formule utilisée.
  3. Le service qualité a mesuré que 9 %9\ \% des colis arrivent en retard. Déterminer xx.
  4. Un colis est arrivé en retard. Calculer la probabilité qu'il soit parti de l'entrepôt A, puis interpréter ce résultat.
  5. On prélève au hasard deux colis de façon indépendante. Calculer la probabilité qu'au moins l'un des deux soit livré en retard.
  6. On conserve P(A)=0,6P(A) = 0{,}6 et PA(R)=0,05P_A(R) = 0{,}05, mais on suppose que l'entrepôt B améliore son organisation : on note yy sa nouvelle probabilité de retard, c'est-à-dire y=PA‾(R)y = P_{\overline{A}}(R). Pour quelle valeur de yy les événements AA et RR deviendraient-ils indépendants ? Interpréter.
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Étude des adhérents d'une association sportive

Type bac

Partie A — Un adhérent choisi au hasard

Une association sportive compte un grand nombre d'adhérents. La moitié d'entre eux ont moins de 1818 ans.

  • Parmi les adhérents de moins de 1818 ans, 35 %35\ \% pratiquent la natation.
  • Parmi les adhérents de 1818 ans ou plus, 15 %15\ \% pratiquent la natation.

On interroge au hasard un adhérent de l'association, tous les adhérents ayant la même probabilité d'être interrogés. On note :

  • JJ l'événement « l'adhérent interrogé a moins de 1818 ans » ;
  • NN l'événement « l'adhérent interrogé pratique la natation ».
  1. Traduire les données de l'énoncé en termes de probabilités, puis décrire l'arbre pondéré de la situation en donnant, pour chaque nœud, les branches qui en partent et leur probabilité. Vérifier la règle des nœuds.
  2. Calculer P(J∩N)P(J \cap N) et interpréter ce nombre par une phrase.
  3. Montrer que P(N)=0,25P(N) = 0{,}25. On nommera explicitement la formule utilisée.
  4. L'adhérent interrogé pratique la natation. Quelle est la probabilité qu'il ait moins de 1818 ans ?
  5. Les événements JJ et NN sont-ils indépendants ? Justifier.

Partie B — Trois adhérents choisis au hasard

L'effectif de l'association est suffisamment grand pour que le choix de trois adhérents au hasard puisse être assimilé à trois tirages indépendants, la probabilité qu'un adhérent interrogé pratique la natation restant égale à 0,250{,}25 à chaque tirage.

  1. Calculer la probabilité qu'aucun des trois adhérents interrogés ne pratique la natation. On donnera le résultat sous forme de fraction irréductible, puis sa valeur décimale exacte.
  2. En déduire la probabilité qu'au moins un des trois adhérents pratique la natation.
  3. Calculer la probabilité qu'exactement un des trois adhérents pratique la natation, en énumérant les chemins concernés. Comparer avec le résultat de la question 6. et commenter.
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