+ qu'un profMon espace

Terminale Spé Maths / Chapitre 12 : Succession d'épreuves et loi binomiale / Annales du bac

Bac 2023, Asie : exercice 4

23 mars 2023 · jour 1 · 5 points

Pour chacune des cinq questions de cet exercice, une seule des quatre réponses proposées est exacte.
Le candidat indiquera sur sa copie le numéro de la question et la réponse choisie.
Aucune justification n'est demandée.
Une réponse fausse, une réponse multiple ou l'absence de réponse à une question ne rapporte ni n'enlève de point.

Une urne contient 15 billes indiscernables au toucher, numérotées de 1 à 15.

La bille numérotée 1 est rouge.

Les billes numérotées 2 à 5 sont bleues.

Les autres billes sont vertes.

On choisit une bille au hasard dans l'urne.

On note RR (respectivement BB et VV) l'évènement : « La bille tirée est rouge » (respectivement bleue et verte).

Question 1 :

Quelle est la probabilité que la bille tirée soit bleue ou numérotée d'un nombre pair ?

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
715\dfrac{7}{15}915\dfrac{9}{15}1110\dfrac{11}{10}Aucune des affirmations précédentes n'est juste.

Question 2 :

Sachant que la bille tirée est verte, quelle est la probabilité qu'elle soit numérotée 7?

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
115\dfrac{1}{15}715\dfrac{7}{15}110\dfrac{1}{10}Aucune des affirmations précédentes n'est juste.

Un jeu est mis en place. Pour pouvoir jouer, le joueur paie la somme de 1010 euros appelée la mise.

Ce jeu consiste à tirer une bille au hasard dans l'urne.

  • Si la bille tirée est bleue, le joueur remporte, en euro, trois fois le numéro de la bille.

  • Si la bille tirée est verte, le joueur remporte, en euro, le numéro de la bille.

  • Si la bille tirée est rouge, le joueur ne remporte rien.

On note GG la variable aléatoire qui donne le gain algébrique du joueur, c'est-à-dire la différence entre ce qu'il remporte et sa mise de départ.

Par exemple, si le joueur tire la bille bleue numérotée 3, alors son gain algébrique est −1-1 euro.

Question 3 :

Que vaut P(G = 5)?

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
115\dfrac{1}{15}215\dfrac{2}{15}13\dfrac{1}{3}Aucune des affirmations précédentes n'est juste.

Question 4 :

Quelle est la valeur de PR(G=0)P_R(G = 0) ?

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
00115\dfrac{1}{15}11Aucune des affirmations précédentes n'est juste.

Question 5 :

Que vaut P(G=−4)(V)P_{(G = - 4)}(V) ?

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
115\dfrac{1}{15}415\dfrac{4}{15}12\dfrac{1}{2}Aucune des affirmations précédentes n'est juste.

ANNEXE à rendre avec la copie

Figure de l'énoncé, exercice 4, Asie 23 mars 2023
Voir le corrigé

Données. L'urne contient 1515 billes numérotées de 11 à 1515, indiscernables au toucher : le tirage est équiprobable, chaque bille a la probabilité 115\dfrac1{15}.

La bille rouge est la numéro 11   les billes bleues sont les numéros 22, 33, 44, 55   les billes vertes sont les numéros 66 à 1515, soit 1010 billes. Donc

P(R)=115,P(B)=415,P(V)=1015.P(R)=\dfrac1{15},\qquad P(B)=\dfrac4{15},\qquad P(V)=\dfrac{10}{15}.

Question 1. Réponse B.

On note NN l'évènement « la bille est numérotée d'un nombre pair ». On applique la formule P(B∪N)=P(B)+P(N)−P(B∩N)P(B\cup N)=P(B)+P(N)-P(B\cap N).

Les numéros pairs entre 11 et 1515 sont 2,4,6,8,10,12,142{,}4,6{,}8,10{,}12{,}14 : P(N)=715P(N)=\dfrac7{15}.

Les billes à la fois bleues et paires sont les numéros 22 et 44 : P(B∩N)=215P(B\cap N)=\dfrac2{15}.

P(B∪N)=415+715−215=915.P(B\cup N)=\dfrac4{15}+\dfrac7{15}-\dfrac2{15}=\dfrac9{15}.

On retrouve ce résultat en dénombrant : les billes 2,3,4,5,6,8,10,12,142{,}3,4{,}5,6{,}8,10{,}12{,}14 conviennent, soit 99 billes.

La proposition A correspond à 715\dfrac7{15}, qui est seulement P(N)P(N). La proposition C est impossible car 1110>1\dfrac{11}{10}>1. La proposition D est donc fausse.

Donc la probabilité que la bille soit bleue ou numérotée d'un nombre pair est 915\dfrac9{15}.

Réponse : B. 915\dfrac9{15}.

Question 2. Réponse C.

On cherche la probabilité conditionnelle de « la bille porte le numéro 77 » sachant VV. Parmi les 1010 billes vertes, une seule porte le numéro 77, et les billes sont équiprobables.

PV(« numeˊro 7 »)=P(numeˊro 7∩V)P(V)=1151015=110.P_V(\text{« numéro 7 »})=\dfrac{P(\text{numéro 7}\cap V)}{P(V)}=\dfrac{\dfrac1{15}}{\dfrac{10}{15}}=\dfrac1{10}.

Donc, sachant que la bille tirée est verte, la probabilité qu'elle soit numérotée 77 est 110\dfrac1{10}.

Réponse : C. 110\dfrac1{10}.

Question 3. Réponse B.

Le gain algébrique est G=somme remporteˊe−10G=\text{somme remportée}-10. Donc G=5G=5 équivaut à une somme remportée de 1515 euros.

  • Bille rouge : somme remportée 00, donc G=−10≠5G=-10\neq5.

  • Bille bleue de numéro mm : somme remportée 3m3m. On a 3m=15  ⟺  m=53m=15\iff m=5, et la bille 55 est bleue : elle convient.

  • Bille verte de numéro mm : somme remportée mm. On a m=15m=15, et la bille 1515 est verte : elle convient.

Donc {G=5}\{G=5\} est formé des billes 55 et 1515, et

P(G=5)=215.P(G=5)=\dfrac2{15}.

Réponse : B. 215\dfrac2{15}.

Question 4. Réponse A.

Si la bille tirée est rouge, le joueur ne remporte rien, donc son gain algébrique est 0−10=−100-10=-10.

Sachant RR, on a donc G=−10G=-10 avec certitude, et G=0G=0 est impossible.

Donc PR(G=0)=0P_R(G=0)=0.

Réponse : A. 00.

Question 5. Réponse C.

L'évènement {G=−4}\{G=-4\} correspond à une somme remportée de −4+10=6-4+10=6 euros.

  • Bille rouge : somme remportée 0≠60\neq6.

  • Bille bleue de numéro mm : 3m=6  ⟺  m=23m=6\iff m=2, et la bille 22 est bleue : elle convient.

  • Bille verte de numéro mm : m=6m=6, et la bille 66 est verte : elle convient.

Donc {G=−4}\{G=-4\} est formé des billes 22 et 66, et P(G=−4)=215P(G=-4)=\dfrac2{15}.

Parmi elles, seule la bille 66 est verte : P((G=−4)∩V)=115P\left((G=-4)\cap V\right)=\dfrac1{15}.

Par définition de la probabilité conditionnelle,

P(G=−4)(V)=P((G=−4)∩V)P(G=−4)=115215=12.P_{(G=-4)}(V)=\dfrac{P\left((G=-4)\cap V\right)}{P(G=-4)}=\dfrac{\dfrac1{15}}{\dfrac2{15}}=\dfrac12.

Donc, sachant que le gain algébrique est −4-4 euros, la probabilité que la bille tirée soit verte est 12\dfrac12.

Réponse : C. 12\dfrac12.

Points clés attendus

  • Équiprobabilité des billes : les probabilités se calculent par dénombrement.

  • Formule P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(A∩B)P(A\cup B)=P(A)+P(B)-P(A\cap B), sans oublier l'intersection (les billes bleues paires).

  • Traduire G=gG=g en somme remportée g+10g+10, puis examiner chaque couleur.

  • Probabilité conditionnelle : bien identifier l'évènement qui conditionne (au dénominateur).

  • Le gain algébrique tient compte de la mise : une bille rouge donne G=−10G=-10.

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

  • Exercice 1 · 5 points · Suites
  • Exercice 2 · 5 points · Orthogonalité et distances dans l'espace · Vecteurs, droites et plans de l'espace
  • Exercice 3 · 5 points · Fonction logarithme · Dérivation et convexité

Revoir le cours

Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2023 (Asie, 23 mars 2023 (jour 1)), 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