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Terminale Spé Maths / Chapitre 1 : Suites / Annales du bac

Bac 2023, Asie : exercice 4

24 mars 2023 · jour 2 · 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.

On considère L une liste de nombres constituée de termes consécutifs d'une suite arithmétique de premier terme 7 et de raison 3, le dernier nombre de la liste est 2023 soit:

L = [7, 10, … , 2023].

Question 1 : Le nombre de termes de cette liste est :

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
20236736722016

Question 2 : On choisit au hasard un nombre dans cette liste. La probabilité de tirer un nombre pair est:

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
12\dfrac1234673\dfrac{34}{673}336673\dfrac{336}{673}337673\dfrac{337}{673}

On rappelle qu'on choisit au hasard un nombre dans cette liste.

On s'intéresse aux évènements suivants :

  • Évènement AA : « obtenir un multiple de 4 »

  • Évènement BB : « obtenir un nombre dont le chiffre des unités est 6 »

Pour répondre aux questions suivantes on pourra utiliser l'arbre pondéré ci-dessous et on donne p(A∩B)=34673p(A \cap B) = \dfrac{34}{673}.

Figure de l'énoncé, exercice 4, Asie 24 mars 2023

Question 3 :

La probabilité d'obtenir un multiple de 4 ayant 6 comme chiffre des unités est:

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
168673×34673\dfrac{168}{673} \times \dfrac{34}{673}34673\dfrac{34}{673}1784\dfrac{17}{84}16834\dfrac{168}{34}

Question 4 : PB(A)P_B(A) est égale à :

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
36168\dfrac{36}{168}12\dfrac1233168\dfrac{33}{168}3467\dfrac{34}{67}

Question 5: On choisit, au hasard, successivement, 1010 éléments de cette liste.

Un élément peut être choisi plusieurs fois. La probabilité qu'aucun de ces 1010 nombres ne soit un multiple de 4 est:

Réponse ARéponse BRéponse CRéponse D
(505673)10\left(\dfrac{505}{673}\right)^{10}1−(505673)101 - \left(\dfrac{505}{673}\right)^{10}(168673)10\left(\dfrac{168}{673}\right)^{10}1−(168673)101 - \left(\dfrac{168}{673}\right)^{10}
Voir le corrigé

La liste est formée des termes consécutifs d'une suite arithmétique de premier terme 77 et de raison 33 : son terme de rang kk (en partant de k=0k=0) est uk=7+3ku_k=7+3k, et le dernier terme est 20232023.

Question 1. Réponse B.

Le dernier terme vérifie 7+3k=20237+3k=2023, donc 3k=20163k=2016 et k=672k=672.

Les rangs vont de k=0k=0 à k=672k=672 : la liste compte 672−0+1=673672-0+1=673 termes.

Les réponses A (20232023) et D (20162016) confondent le nombre de termes avec une valeur de la liste, et C (672672) oublie le terme de rang 00.

Donc la liste contient 673673 nombres.

Réponse : B (673673).

Question 2. Réponse C.

On choisit un nombre au hasard dans la liste, qui compte 673673 termes équiprobables.

Le nombre 7+3k7+3k est pair si et seulement si 3k3k est impair, c'est-à-dire si et seulement si kk est impair.

Les entiers impairs compris entre 00 et 672672 sont 1,3,5,…,6711{,}3,5,\dots,671 : il y en a 671−12+1=336\dfrac{671-1}{2}+1=336.

La probabilité d'obtenir un nombre pair est donc le quotient du nombre de cas favorables par le nombre de cas possibles :

336673.\dfrac{336}{673}.

Donc la probabilité de tirer un nombre pair est 336673\dfrac{336}{673}.

Réponse : C.

Question 3. Réponse B.

L'évènement « obtenir un multiple de 44 ayant 66 comme chiffre des unités » est l'évènement A∩BA\cap B.

L'énoncé donne p(A∩B)=34673p(A\cap B)=\dfrac{34}{673}.

La proposition A est le produit de p(A)p(A) par p(A∩B)p(A\cap B), qui n'a pas de sens ici. La proposition C vaut 1784≠34673\dfrac{17}{84}\neq\dfrac{34}{673}. La proposition D est supérieure à 11.

Donc la probabilité demandée est 34673\dfrac{34}{673}.

Réponse : B.

Question 4. Réponse D.

On cherche PB(A)=p(A∩B)p(B)P_B(A)=\dfrac{p(A\cap B)}{p(B)}, définie car p(B)≠0p(B)\neq0.

Les évènements AA et A‾\overline{A} forment une partition de l'univers : d'après la formule des probabilités totales,

p(B)=p(A∩B)+p(A‾∩B).p(B)=p(A\cap B)+p(\overline{A}\cap B).

On a p(A‾)=1−168673=505673p(\overline{A})=1-\dfrac{168}{673}=\dfrac{505}{673} et, d'après l'arbre, PA‾(B)=33505P_{\overline{A}}(B)=\dfrac{33}{505}, donc

p(A‾∩B)=p(A‾)×PA‾(B)=505673×33505=33673.p(\overline{A}\cap B)=p(\overline{A})\times P_{\overline{A}}(B)=\dfrac{505}{673}\times\dfrac{33}{505}=\dfrac{33}{673}.

Ainsi

p(B)=34673+33673=67673.p(B)=\dfrac{34}{673}+\dfrac{33}{673}=\dfrac{67}{673}.

Alors

PB(A)=3467367673=3467.P_B(A)=\dfrac{\dfrac{34}{673}}{\dfrac{67}{673}}=\dfrac{34}{67}.

Donc PB(A)=3467P_B(A)=\dfrac{34}{67}.

Réponse : D.

Question 5. Réponse A.

On choisit successivement 1010 éléments de la liste, un élément pouvant être choisi plusieurs fois : ce sont 1010 tirages avec remise, donc 1010 épreuves identiques et indépendantes.

Chaque épreuve a deux issues : « obtenir un multiple de 44 » (succès, de probabilité p(A)=168673p(A)=\dfrac{168}{673}) ou non.

Le nombre de multiples de 44 obtenus suit donc la loi binomiale de paramètres n=10n=10 et p=168673p=\dfrac{168}{673}.

La probabilité qu'aucun des 1010 nombres ne soit un multiple de 44 est la probabilité de 00 succès :

(100)(168673)0(1−168673)10=(505673)10.\binom{10}{0}\left(\dfrac{168}{673}\right)^0\left(1-\dfrac{168}{673}\right)^{10}=\left(\dfrac{505}{673}\right)^{10}.

La proposition B est la probabilité d'obtenir au moins un multiple de 44.

Donc la probabilité cherchée est (505673)10\left(\dfrac{505}{673}\right)^{10}.

Réponse : A.

Points clés attendus

  • Compter les termes d'une suite arithmétique sans oublier le terme de rang 00.

  • Utiliser la formule des probabilités totales avec la partition {A,A‾}\{A,\overline{A}\} pour obtenir p(B)p(B), puis la définition de PB(A)P_B(A).

  • Ne pas confondre PB(A)P_B(A) avec PA(B)P_A(B) ni avec p(A∩B)p(A\cap B).

  • Reconnaître la loi binomiale (répétition indépendante, deux issues) et distinguer « aucun succès » de « au moins un succès ».

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.

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Revoir le cours

Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2023 (Asie, 24 mars 2023 (jour 2)), 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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