Terminale Spé Maths / Chapitre 12 : Succession d'épreuves et loi binomiale / Annales du bac
Bac 2022, Polynésie : exercice 2
Les douanes s'intéressent aux importations de casques audio portant le logo d'une certaine marque. Les saisies des douanes permettent d'estimer que:
20 % des casques audio portant le logo de cette marque sont des contrefaçons
2 % des casques non contrefaits présentent un défaut de conception
10 % des casques contrefaits présentent un défaut de conception.
L'agence des fraudes commande au hasard sur un site internet un casque affichant le logo de la marque. On considère les évènements suivants:
: « le casque est contrefait »
: « le casque présente un défaut de conception »
et désignent respectivement les évènements contraires de et .
Dans l'ensemble de l'exercice, les probabilités seront arrondies à si nécessaire.
Partie 1
Calculer . On pourra s'appuyer sur un arbre pondéré.
Démontrer que .
Le casque a un défaut. Quelle est la probabilité qu'il soit contrefait ?
Partie 2
On commande casques portant le logo de cette marque. On assimile cette expérience à un tirage aléatoire avec remise. On note la variable aléatoire qui donne le nombre de casques présentant un défaut de conception dans ce lot.
Dans cette question, .
Justifier que suit une loi binomiale où et .
Calculer la probabilité qu'il y ait parmi les casques commandés, exactement un casque présentant un défaut de conception.
Calculer .
Dans cette question, n'est pas fixé.
Quel doit être le nombre minimal de casques à commander pour que la probabilité qu'au moins un casque présente un défaut soit supérieur à ?
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Données de l'énoncé. On traduit les données en probabilités :
des casques sont des contrefaçons : , donc
des casques contrefaits présentent un défaut :
des casques non contrefaits présentent un défaut : .
Partie 1
Question 1.
L'évènement est « le casque est contrefait et présente un défaut de conception ».
D'après la formule de la probabilité d'une intersection :
Donc la probabilité que le casque soit contrefait et présente un défaut est .
Réponse : .
Question 2.
Les évènements et forment une partition de l'univers.
D'après la formule des probabilités totales :
On a et
Donc
Donc la probabilité que le casque commandé présente un défaut de conception est bien .
Question 3.
On cherche la probabilité que le casque soit contrefait sachant qu'il a un défaut, c'est-à-dire . D'après la définition de la probabilité conditionnelle (avec ) :
Arrondie à près, cette probabilité est .
Donc, sachant que le casque a un défaut, la probabilité qu'il soit contrefait est d'environ .
Réponse : .
Partie 2
Question 1. a)
On commande casques, ce qui est assimilé à un tirage avec remise : on a donc la répétition de épreuves identiques et indépendantes.
Chaque épreuve n'a que deux issues : « le casque présente un défaut » (succès), de probabilité d'après la partie 1, ou « le casque ne présente pas de défaut ».
compte le nombre de succès parmi ces épreuves : suit donc la loi binomiale de paramètres et , notée .
Question 1. b)
Pour une loi binomiale, . Avec :
Arrondie à près, cette probabilité est .
Donc la probabilité qu'exactement un casque présente un défaut est d'environ .
Réponse : .
Question 1. c)
L'évènement est la réunion des évènements incompatibles et . Donc
On a .
Donc
Arrondie à près, cette probabilité est .
Donc la probabilité qu'au plus un casque présente un défaut est d'environ .
Réponse : .
Question 2.
Ici n'est pas fixé. Pour les mêmes raisons qu'à la question 1. a), suit la loi binomiale .
On cherche le plus petit entier tel que .
L'évènement « » est le contraire de « », et . Donc
On résout :
La fonction est strictement croissante sur , donc
Comme , on a : en divisant par ce nombre négatif, on change le sens de l'inégalité :
Le plus petit entier convenable est .
Vérification : pour , pour , .
Donc il faut commander au minimum casques pour que la probabilité qu'au moins un casque présente un défaut soit supérieure à .
Réponse : .
Points clés attendus
Traduire les données en probabilités nommées : , , .
Citer la partition avant la formule des probabilités totales, puis utiliser la définition de .
Justifier la loi binomiale : épreuves identiques et indépendantes de Bernoulli de paramètre (tirage assimilé à un tirage avec remise).
Respecter les arrondis demandés () et conclure en contexte.
Seuil : passer par l'évènement contraire, utiliser la croissance de et changer le sens de l'inégalité en divisant par .
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 (Polynésie, 5 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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