Terminale Spé Maths / Chapitre 12 : Succession d'épreuves et loi binomiale / Annales du bac
Bac 2022, Centres étrangers : exercice 4
Les parties A et B peuvent être traitées de façon indépendante.
Au cours de la fabrication d'une paire de lunettes, la paire de verres doit subir deux traitements notés T1 et T2.
Partie A
On prélève au hasard une paire de verres dans la production.
On désigne par l'évènement : « la paire de verres présente un défaut pour le traitement T1 ».
On désigne par l'évènement : « la paire de verres présente un défaut pour le traitement T2 ».
On note respectivement et les évènements contraires de et .
Une étude a montré que :
la probabilité qu'une paire de verres présente un défaut pour le traitement T1 notée est égale à 0,1.
la probabilité qu'une paire de verres présente un défaut pour le traitement T2 notée est égale à 0,2.
la probabilité qu'une paire de verres ne présente aucun des deux défauts est 0,75.
Recopier et compléter le tableau suivant avec les probabilités correspondantes.
Total Total 1 Déterminer, en justifiant la réponse, la probabilité qu'une paire de verres, prélevée au hasard dans la production, présente un défaut pour au moins un des deux traitements T1 ou T2.
Donner la probabilité qu'une paire de verres, prélevée au hasard dans la production, présente deux défauts, un pour chaque traitement T1 et T2.
Les évènements et sont-ils indépendants? Justifier la réponse.
Calculer la probabilité qu'une paire de verres, prélevée au hasard dans la production, présente un défaut pour un seul des deux traitements.
Calculer la probabilité qu'une paire de verres, prélevée au hasard dans la production, présente un défaut pour le traitement T2, sachant que cette paire de verres présente un défaut pour le traitement T1.
Partie B
On prélève, au hasard, un échantillon de paires de verres dans la production. On suppose que la production est suffisamment importante pour assimiler ce prélèvement à un tirage avec remise.
On note la variable aléatoire qui, à chaque échantillon de ce type, associe le nombre de paires de verres qui présentent le défaut pour le traitement T1.
Justifier que la variable aléatoire suit une loi binomiale et préciser les paramètres de cette loi.
Donner l'expression permettant de calculer la probabilité d'avoir, dans un tel échantillon, exactement paires de verres qui présentent ce défaut.
Effectuer ce calcul et arrondir le résultat à .
En moyenne, combien de paires de verres ayant ce défaut peut-on trouver dans un échantillon de paires ?
Voir le corrigé
Partie A
Question 1. On traduit les données : , et .
Par évènements contraires :
On complète ensuite le tableau pas à pas :
, donc
, donc
, donc .
Le tableau est donc :
ligne : total
ligne : total
ligne des totaux : total .
Vérification : , et .
Question 2. a) L'évènement « la paire présente un défaut pour au moins un des deux traitements » est . Son contraire est « aucun défaut », c'est-à-dire .
Donc
On retrouve ce résultat avec la formule .
Donc la probabilité qu'une paire de verres présente au moins un défaut est .
Question 2. b) La paire présente deux défauts, un pour chaque traitement, lorsque est réalisé. D'après le tableau :
Question 2. c) Les évènements et sont indépendants si et seulement si .
On calcule , et .
Comme , les évènements et ne sont pas indépendants.
Question 3. Présenter un défaut pour un seul des deux traitements, c'est réaliser ou . Ces évènements sont incompatibles, donc
On le retrouve par .
Donc la probabilité qu'une paire de verres présente un défaut pour un seul des deux traitements est .
Réponse : .
Question 4. On cherche . Par définition de la probabilité conditionnelle (avec ) :
Donc, sachant qu'une paire de verres présente un défaut pour le traitement T1, la probabilité qu'elle présente un défaut pour le traitement T2 est .
Réponse : .
Partie B
Question 1. On prélève paires de verres. Le prélèvement est assimilé à un tirage avec remise, donc :
on répète fois la même épreuve, et ces épreuves sont identiques et indépendantes
chaque épreuve a deux issues : la paire présente un défaut pour T1 (succès), de probabilité , ou non
compte le nombre de succès.
Donc suit la loi binomiale de paramètres et .
Question 2. D'après la formule de la loi binomiale, la probabilité d'avoir exactement paires présentant le défaut est
À la calculatrice, (arrondi au millième).
Donc la probabilité d'avoir exactement paires de verres présentant le défaut pour T1 dans un échantillon de est d'environ .
Réponse : .
Question 3. Le nombre moyen de paires présentant le défaut est l'espérance de . Pour une loi binomiale de paramètres et , :
Donc, en moyenne, on trouve paires de verres présentant ce défaut dans un échantillon de paires.
Réponse : .
Points clés attendus
Compléter le tableau à partir de et des totaux, en vérifiant la cohérence des lignes et colonnes.
Passer par l'évènement contraire de pour « au moins un défaut ».
Justifier la non-indépendance en comparant et .
Écrire la probabilité conditionnelle .
Justifier la loi binomiale (épreuves de Bernoulli identiques et indépendantes, tirage avec remise) et donner l'espérance .
Corrigé rédigé par + qu'un prof. Cherche d'abord seul, puis compare avec ta propre rédaction.
Comment t'entraîner
Chronomètre-toi, rédige sur papier comme le jour du bac, puis seulement après regarde le cours. Si tu bloques sur une question, écris « on admet que… » et passe à la suivante.
Les autres exercices de ce sujet
Revoir le cours
Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2022 (Centres étrangers, 11 mai 2022), ministère de l'Éducation nationale. Énoncé mis en forme pour le web à partir du tapuscrit de l'APMEP (Denis Vergès) ; figures issues des fichiers de l'APMEP. En cas de doute sur un détail, le sujet officiel fait foi.
Un doute sur un exercice ou sur ta méthode de rédaction ? On en parle ensemble, sans engagement.
Réserver un appel découverte