Terminale Spé Maths / Chapitre 12 : Succession d'épreuves et loi binomiale / Annales du bac
Bac 2022, Métropole : exercice 3
Le directeur d'une grande entreprise a proposé à l'ensemble de ses salariés un stage de formation à l'utilisation d'un nouveau logiciel.
Ce stage a été suivi par 25 % des salariés.
Dans cette entreprise, 52 % des salariés sont des femmes, parmi lesquelles 40 % ont suivi le stage.
On interroge au hasard un salarié de l'entreprise et on considère les évènements:
: « le salarié interrogé est une femme »,
: « le salarié interrogé a suivi le stage ».
et désignent respectivement les évènements contraires des évènements et .
a. Donner la probabilité de l'évènement .
b. Recopier et compléter les pointillés de l'arbre pondéré ci-contre sur les quatre branches indiquées.
c. Démontrer que la probabilité que la personne interrogée soit une femme ayant suivi le stage est égale à .
d. On sait que la personne interrogée a suivi le stage. Quelle est la probabilité que ce soit une femme ?
e. Le directeur affirme que, parmi les hommes salariés de l'entreprise, moins de 10 % ont suivi le stage.
Justifier l'affirmation du directeur.

On note la variable aléatoire qui à un échantillon de salariés de cette entreprise choisis au hasard associe le nombre de salariés de cet échantillon ayant suivi le stage. On suppose que l'effectif des salariés de l'entreprise est suffisamment important pour assimiler ce choix à un tirage avec remise.
Déterminer, en justifiant, la loi de probabilité suivie par la variable aléatoire .
Déterminer, à près, la probabilité que salariés dans un échantillon de aient suivi le stage.
Le programme ci-dessous, écrit en langage Python, utilise la fonction binomiale créée pour l'occasion qui renvoie la valeur de la probabilité dans le cas où la variable aléatoire suit une loi binomiale de paramètres et .
def proba(k): P=0 for i in range(0,k+1) : P=P+binomiale(i,20,0.25) return PDéterminer, à près, la valeur renvoyée par ce programme lorsque l'on saisit proba(5) dans la console Python.
Interpréter cette valeur dans le contexte de l'exercice.
Déterminer, à près, la probabilité qu'au moins salariés dans un échantillon de aient suivi le stage.
Cette question est indépendante des questions 1 et 2.
Pour inciter les salariés à suivre le stage, l'entreprise avait décidé d'augmenter les salaires des salariés ayant suivi le stage de 5 %, contre 2 % d'augmentation pour les salariés n'ayant pas suivi le stage.
Quel est le pourcentage moyen d'augmentation des salaires de cette entreprise dans ces conditions ?
Voir le corrigé
Question 1. a) Le stage a été suivi par des salariés. Le salarié étant interrogé au hasard, on a donc
Question 1. b) On traduit les données de l'énoncé en probabilités :
des salariés sont des femmes :
parmi les femmes, ont suivi le stage :
et on en déduit, par évènements contraires :
.
Les quatre branches à compléter portent donc : .
Question 1. c) La probabilité d'une intersection se calcule avec la formule des probabilités conditionnelles :
Donc la probabilité que la personne interrogée soit une femme ayant suivi le stage est égale à .
Question 1. d) On cherche . Par définition de la probabilité conditionnelle (avec ) :
Donc, sachant que la personne interrogée a suivi le stage, la probabilité que ce soit une femme est .
Réponse : .
Question 1. e) Les évènements et forment une partition de l'univers. D'après la formule des probabilités totales :
On en déduit
La proportion d'hommes ayant suivi le stage est la probabilité conditionnelle :
Comme , la proportion d'hommes ayant suivi le stage est de , donc inférieure à .
L'affirmation du directeur est justifiée.
Question 2. a) On prélève salariés. Le choix 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 : le salarié a suivi le stage (succès), de probabilité , ou non
compte le nombre de succès.
Donc suit la loi binomiale de paramètres et .
Question 2. b) D'après la formule de la loi binomiale :
À la calculatrice, (arrondi au millième).
Donc la probabilité que salariés d'un échantillon de aient suivi le stage est d'environ .
Réponse : .
Question 2. c) La variable P est initialisée à , puis la boucle ajoute successivement pour .
La valeur renvoyée par proba(5) est donc
À la calculatrice, (arrondi au millième).
Interprétation : la probabilité qu'au plus salariés d'un échantillon de aient suivi le stage est d'environ .
Réponse : .
Question 2. d) L'évènement « au moins salariés ont suivi le stage » est le contraire de « au plus salariés ont suivi le stage » :
Le calcul avec la valeur non arrondie de donne aussi au millième.
Donc la probabilité qu'au moins salariés d'un échantillon de aient suivi le stage est d'environ .
Réponse : .
Question 3. Une proportion des salariés a suivi le stage et voit son salaire augmenter de , soit un coefficient multiplicateur de .
Une proportion des salariés n'a pas suivi le stage et voit son salaire augmenter de , soit un coefficient multiplicateur de .
On suppose, comme l'énoncé ne donne pas d'autre information, que les salaires sont comparables dans les deux groupes. Le coefficient multiplicateur moyen est alors
Or .
Donc le pourcentage moyen d'augmentation des salaires est de .
Réponse : .
Points clés attendus
Traduire les données en probabilités (, , ) et citer la formule .
Pour la question 1. e), citer la formule des probabilités totales avec la partition , puis calculer et la comparer à .
Justifier la loi binomiale : épreuves de Bernoulli identiques et indépendantes (tirage avec remise), de probabilité de succès .
Reconnaître que
proba(5)calcule , et passer par l'évènement contraire pour .Pour la question 3, utiliser une moyenne pondérée des coefficients multiplicateurs et .
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
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Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2022 (Métropole, 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.
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