Terminale Spé Maths / Chapitre 12 : Succession d'épreuves et loi binomiale / Annales du bac
Bac 2023, Centres étrangers 2 : exercice 4
Cet exercice est un questionnaire à choix multiple.
Pour chaque question, 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.
Les cinq questions sont indépendantes.
Une chaîne de fabrication produit des pièces mécaniques. On estime que 4 % des pièces produites par cette chaîne sont défectueuses.
On choisit au hasard pièces produites par la chaîne de fabrication.
Le nombre de pièces produites est suffisamment grand pour que ce choix puisse être assimilé à un tirage avec remise.
On note la variable aléatoire égale au nombre de pièces défectueuses tirées.
Dans les trois questions suivantes, on prend .
Quelle est la probabilité, arrondie au millième, de tirer au moins une pièce défectueuse ?
a. 1 b. 0,870 c. 0,600 d. 0,599 La probabilité est égale à :
a. b. c. d. Quel est le plus petit entier naturel tel que la probabilité de tirer au plus pièces défectueuses soit supérieure ou égale à ?
a. 2 b. 3 c. 4 d. 5
Dans les questions suivantes, ne vaut plus nécessairement .
Quelle est la probabilité de ne tirer que des pièces défectueuses ?
a. b. c. d. On considère la fonction Python ci-dessous. Que renvoie-t-elle ?
def seuil (x) : n=1 while 1-0.96**n x : n = n + 1 return n Le plus petit nombre tel que la probabilité de tirer au moins une pièce défectueuse soit supérieure ou égale à x.
Le plus petit nombre tel que la probabilité de ne tirer aucune pièce défectueuse soit supérieure ou égale à x.
Le plus grand nombre tel que la probabilité de ne tirer que des pièces défectueuses soit supérieure ou égale à x.
Le plus grand nombre tel que la probabilité de ne tirer aucune pièce défectueuse soit supérieure ou égale à x.
Voir le corrigé
Modélisation. On choisit au hasard pièces, avec remise (assimilation justifiée par le grand nombre de pièces produites). Chaque tirage est une épreuve de Bernoulli de succès « la pièce est défectueuse », de probabilité , et les tirages sont identiques et indépendants.
Donc la variable aléatoire suit la loi binomiale .
Question 1. Réponse b.
Ici , donc suit la loi binomiale .
L'évènement « tirer au moins une pièce défectueuse » est , dont l'évènement contraire est .
La proposition a est fausse, car donc . Les propositions c et d (0,600 et 0,599) diffèrent de la valeur calculée.
Donc la probabilité de tirer au moins une pièce défectueuse est, au millième près, .
Réponse : b. .
Question 2. Réponse b.
La variable ne prend que des valeurs entières, et l'évènement est la réunion disjointe de et de .
Donc , d'où
Les propositions a, c et d font intervenir , ou , qui ne correspondent pas à cette égalité.
Donc .
Réponse : b.
Question 3. Réponse c.
On cherche le plus petit entier tel que , pour de loi .
À la calculatrice, on obtient les valeurs approchées suivantes :
.
La fonction est croissante. On a et .
Donc le plus petit entier tel que la probabilité de tirer au plus pièces défectueuses soit supérieure ou égale à est .
Réponse : c. .
Question 4. Réponse a.
L'évènement « ne tirer que des pièces défectueuses » est .
On retrouve ce résultat par indépendance des tirages : chaque pièce est défectueuse avec la probabilité .
Les propositions b et d font intervenir , probabilité de n'obtenir aucune pièce défectueuse, et la proposition c est la probabilité contraire de .
Donc la probabilité de ne tirer que des pièces défectueuses est .
Réponse : a. .
Question 5. Réponse a.
D'après le même raisonnement qu'à la question 1, est la probabilité de ne tirer aucune pièce défectueuse, donc est la probabilité d'en tirer au moins une.
Dans la fonction seuil(x), la variable n vaut au départ. Tant que la condition 1-0.96**n < x est vraie, n augmente de .
La boucle s'arrête donc dès que , et la fonction renvoie la première valeur de (en partant de et en augmentant de en ) pour laquelle cette inégalité est vérifiée.
C'est le plus petit entier tel que la probabilité de tirer au moins une pièce défectueuse soit supérieure ou égale à .
Les propositions b, c et d parlent de « aucune pièce défectueuse », de « que des pièces défectueuses » ou d'un « plus grand nombre » : elles ne correspondent pas à la condition testée.
Donc la fonction seuil renvoie le plus petit nombre tel que la probabilité de tirer au moins une pièce défectueuse soit supérieure ou égale à .
Réponse : a.
Points clés attendus
Reconnaître et justifier la loi binomiale : épreuves de Bernoulli identiques et indépendantes (tirage avec remise).
« Au moins un » se traite par l'évènement contraire : .
Décomposer avec des évènements du type .
Pour le seuil , comparer les valeurs de à et conclure sur le plus petit entier.
Interpréter la boucle
while: la sortie a lieu dès que la condition de la boucle devient fausse.
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 2023 (Centres étrangers 2, 22 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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