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

Bac 2026, Centres étrangers : exercice 2

11 juin 2026 · jour 2 · 4 points

Parmi les habitants âgés d'au moins 15 ans vivant en France, on compte :

  • 21  %21\;\% de personnes de 15 à 29 ans

  • 46  %46\;\% de personnes de 30 à 59 ans

  • 33  %33\;\% de personnes d'au moins 60 ans.

On s'intéresse à l'utilisation d'un réseau social par les habitants âgés d'au moins 15 ans vivant en France. On a ainsi pu observer que :

  • 70  %70\;\% des personnes de 15 à 29 ans ont déjà publié sur ce réseau social

  • 46  %46\;\% des personnes de 30 à 59 ans ont déjà publié sur ce réseau social

  • 15  %15\;\% des personnes d'au moins 60 ans ont déjà publié sur ce réseau social.

On interroge une personne âgée d'au moins 15 ans vivant en France et on lui demande si elle a déjà publié sur ce réseau social.

On note :

  • JJ l'événement : « la personne interrogée a entre 15 et 29 ans »

  • MM l'événement : « la personne interrogée a entre 30 et 59 ans »

  • SS l'événement : « la personne interrogée a au moins 60 ans »

  • RR l'événement: « la personne interrogée a déjà publié sur ce réseau social ».

On note R‾\overline{R} l'événement contraire de l'événement RR.

Dans tout l'exercice, les valeurs approchées seront arrondies au millième.

Partie A

  1. Recopier et compléter l'arbre de probabilité.

    Figure de l'énoncé, exercice 2, Centres étrangers 11 juin 2026
  2. Déterminer P(M∩R)P(M \cap R).

    Interpréter le résultat dans le contexte de l'exercice.

  3. On interroge au hasard une personne âgée d'au moins 15 ans vivant en France.

    1. Calculer la probabilité qu'elle ait déjà publié sur ce réseau social.

    2. On sait que cette personne a déjà publié sur ce réseau social.

      Déterminer la probabilité qu'elle ait au moins 60 ans.

Partie B

Au cours d'un sondage, on interroge successivement, au hasard et de manière indépendante, 100 personnes âgées d'au moins 15 ans vivant en France et on leur demande si elles ont déjà publié sur ce réseau social.

La population du pays est suffisamment grande pour qu'on assimile le choix des personnes sondées à des tirages successifs avec remise.

On note XX la variable aléatoire qui donne le nombre de personnes ayant déjà publié sur ce réseau social parmi ces 100 personnes interrogées.

Dans cette partie, on admet que la probabilité qu'une personne âgée d'au moins 15 ans vivant en France ait déjà publié sur ce réseau social est 0,41.

  1. On admet que la variable aléatoire XX suit une loi binomiale.

    Donner ses paramètres.

  2. Calculer la probabilité qu'au moins la moitié des 100 personnes interrogées ait déjà publié sur ce réseau social.

  3. Déterminer l'espérance de la variable aléatoire XX et interpréter le résultat dans le contexte de l'exercice.

Partie C

On effectue le sondage décrit dans la partie B dans 150 villes françaises en respectant les mêmes conditions.

On note X1X_{1} , X2X_{2} , … , X150X_{150} les variables aléatoires donnant le nombre de personnes ayant déjà publié sur ce réseau social parmi les 100 personnes interrogées dans chacune des 150 villes.

On considère YY la variable aléatoire définie par :

Y=X1+X2+⋯+X150150Y=\dfrac{X_{1}+X_{2}+\cdots+X_{150}}{150}

Démontrer que la probabilité que la variable aléatoire YY soit strictement comprise entre 37 et 45 est strictement supérieure à 98  %98\;\%.

Voir le corrigé

Partie A

Question 1.

On traduit les données de l'énoncé en probabilités :

P(J)=0,21,P(M)=0,46,P(S)=0,33.P(J)=0{,}21,\qquad P(M)=0{,}46,\qquad P(S)=0{,}33.

Sachant l'âge de la personne, la probabilité d'avoir publié est :

PJ(R)=0,70,PM(R)=0,46,PS(R)=0,15.P_J(R)=0{,}70,\qquad P_M(R)=0{,}46,\qquad P_S(R)=0{,}15.

Les probabilités des événements contraires s'obtiennent par PE(R‾)=1−PE(R)P_E(\overline{R})=1-P_E(R) :

PJ(R‾)=0,30,PM(R‾)=0,54,PS(R‾)=0,85.P_J(\overline{R})=0{,}30,\qquad P_M(\overline{R})=0{,}54,\qquad P_S(\overline{R})=0{,}85.

Vérification : 0,21+0,46+0,33=10{,}21+0{,}46+0{,}33=1.

Dans l'arbre pondéré, les trois branches issues de la racine portent 0,210{,}21 (vers JJ), 0,460{,}46 (vers MM) et 0,330{,}33 (vers SS).

De chacun des sommets JJ, MM, SS partent deux branches : vers RR avec les probabilités 0,700{,}70, 0,460{,}46 et 0,150{,}15 respectivement, et vers R‾\overline{R} avec 0,300{,}30, 0,540{,}54 et 0,850{,}85 respectivement.

Question 2.

On utilise la formule des probabilités composées :

P(M∩R)=P(M)×PM(R)=0,46×0,46=0,2116.P(M\cap R)=P(M)\times P_M(R)=0{,}46\times0{,}46=0{,}2116.

Donc la probabilité qu'une personne interrogée ait entre 30 et 59 ans et ait déjà publié sur ce réseau social est 0,21160{,}2116.

Interprétation : dans la population des personnes d'au moins 15 ans vivant en France, 21,16 %21{,}16\,\% ont entre 30 et 59 ans et ont déjà publié sur ce réseau social.

Réponse : P(M∩R)=0,2116P(M\cap R)=0{,}2116.

Question 3. a)

Les événements JJ, MM et SS sont deux à deux incompatibles et leur réunion est l'univers : ils forment une partition de l'univers.

D'après la formule des probabilités totales,

P(R)=P(J∩R)+P(M∩R)+P(S∩R).P(R)=P(J\cap R)+P(M\cap R)+P(S\cap R).

On calcule chaque terme :

P(J∩R)=P(J)×PJ(R)=0,21×0,70=0,147,P(M∩R)=0,2116,P(S∩R)=P(S)×PS(R)=0,33×0,15=0,0495.\begin{aligned} P(J\cap R)&=P(J)\times P_J(R)=0{,}21\times0{,}70=0{,}147,\\ P(M\cap R)&=0{,}2116,\\ P(S\cap R)&=P(S)\times P_S(R)=0{,}33\times0{,}15=0{,}0495. \end{aligned}

On additionne :

P(R)=0,147+0,2116+0,0495=0,4081.P(R)=0{,}147+0{,}2116+0{,}0495=0{,}4081.

Donc la probabilité que la personne interrogée ait déjà publié sur ce réseau social est 0,40810{,}4081, soit 0,4080{,}408 arrondie au millième.

Réponse : P(R)=0,4081≈0,408P(R)=0{,}4081\approx0{,}408.

Question 3. b)

On cherche la probabilité que la personne ait au moins 60 ans sachant qu'elle a déjà publié, c'est-à-dire PR(S)P_R(S).

Par définition de la probabilité conditionnelle (avec P(R)≠0P(R)\neq0),

PR(S)=P(S∩R)P(R)=0,04950,4081≈0,121.P_R(S)=\dfrac{P(S\cap R)}{P(R)}=\dfrac{0{,}0495}{0{,}4081}\approx0{,}121.

Donc, sachant qu'une personne a déjà publié sur ce réseau social, la probabilité qu'elle ait au moins 60 ans est environ 0,1210{,}121.

Réponse : PR(S)≈0,121P_R(S)\approx0{,}121 (arrondie au millième).

Partie B

Question 1.

On interroge 100 personnes de manière indépendante, avec assimilation à des tirages avec remise.

Chaque interrogation est une épreuve de Bernoulli, dont le succès est « la personne a déjà publié sur ce réseau social », de probabilité p=0,41p=0{,}41.

Ces 100 épreuves sont identiques et indépendantes, et XX compte le nombre de succès.

Donc XX suit la loi binomiale de paramètres n=100n=100 et p=0,41p=0{,}41, notée B(100 ; 0,41)\mathcal{B}(100\,;\,0{,}41).

Réponse : n=100n=100 et p=0,41p=0{,}41.

Question 2.

« Au moins la moitié des 100 personnes » signifie X⩾50X\geqslant50.

On a

P(X⩾50)=1−P(X⩽49).P(X\geqslant50)=1-P(X\leqslant49).

À la calculatrice, avec la loi B(100 ; 0,41)\mathcal{B}(100\,;\,0{,}41), on obtient P(X⩽49)≈0,957P(X\leqslant49)\approx0{,}957, donc

P(X⩾50)≈0,043.P(X\geqslant50)\approx0{,}043.

Donc la probabilité qu'au moins la moitié des 100 personnes interrogées ait déjà publié sur ce réseau social est environ 0,0430{,}043.

Réponse : P(X⩾50)≈0,043P(X\geqslant50)\approx0{,}043 (arrondie au millième).

Question 3.

Pour une loi binomiale de paramètres nn et pp, l'espérance est E(X)=npE(X)=np.

Donc

E(X)=100×0,41=41.E(X)=100\times0{,}41=41.

Interprétation : si l'on répète un grand nombre de fois ce sondage de 100 personnes, le nombre moyen de personnes ayant déjà publié sur ce réseau social est 4141.

Réponse : E(X)=41E(X)=41.

Partie C

Les variables X1,…,X150X_1,\ldots,X_{150} sont indépendantes (les sondages sont effectués dans les mêmes conditions, de manière indépendante) et suivent chacune la loi B(100 ; 0,41)\mathcal{B}(100\,;\,0{,}41).

Donc pour tout ii :

E(Xi)=41,V(Xi)=np(1−p)=100×0,41×0,59=24,19.E(X_i)=41,\qquad V(X_i)=np(1-p)=100\times0{,}41\times0{,}59=24{,}19.

Par linéarité de l'espérance,

E(Y)=1150×150×41=41.E(Y)=\dfrac{1}{150}\times150\times41=41.

Les variables étant indépendantes, la variance de la somme est la somme des variances, et V(aZ)=a2V(Z)V(aZ)=a^2V(Z), donc

V(Y)=11502×150×24,19=24,19150.V(Y)=\dfrac{1}{150^2}\times150\times24{,}19=\dfrac{24{,}19}{150}.

On a l'équivalence

37<Y<45  ⟺  −4<Y−41<4  ⟺  ∣Y−41∣<4.37<Y<45\iff-4<Y-41<4\iff|Y-41|<4.

Son événement contraire est ∣Y−41∣⩾4|Y-41|\geqslant4.

On applique l'inégalité de Bienaymé-Tchebychev à la variable aléatoire YY, d'espérance 4141 et de variance 24,19150\dfrac{24{,}19}{150}, avec δ=4>0\delta=4>0 :

P(∣Y−41∣⩾4)⩽V(Y)42=24,19150×16=24,192400≈0,0101.P\left(|Y-41|\geqslant4\right)\leqslant\dfrac{V(Y)}{4^2}=\dfrac{24{,}19}{150\times16}=\dfrac{24{,}19}{2400}\approx0{,}0101.

Or 0,0101<0,020{,}0101<0{,}02.

On en déduit

P(37<Y<45)=1−P(∣Y−41∣⩾4)⩾1−24,192400>1−0,02=0,98.P(37<Y<45)=1-P\left(|Y-41|\geqslant4\right)\geqslant1-\dfrac{24{,}19}{2400}>1-0{,}02=0{,}98.

Donc la probabilité que YY soit strictement comprise entre 37 et 45 est strictement supérieure à 98 %98\,\%.

Points clés attendus

  • Citer la formule des probabilités totales en précisant que JJ, MM, SS forment une partition de l'univers.

  • Pour PR(S)P_R(S) : écrire la définition de la probabilité conditionnelle avant le calcul.

  • Justifier la loi binomiale : répétition de 100 épreuves de Bernoulli identiques et indépendantes de probabilité 0,410{,}41.

  • Partie C : calculer E(Y)E(Y) et V(Y)V(Y) en utilisant l'indépendance des XiX_i.

  • Traduire 37<Y<4537<Y<45 par ∣Y−41∣<4|Y-41|<4 puis appliquer l'inégalité de Bienaymé-Tchebychev à l'événement contraire.

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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 2026 (Centres étrangers, 11 juin 2026 (jour 2)), ministère de l'Éducation nationale. Énoncé mis en forme pour le web à partir du tapuscrit de l'APMEP (François Kriegk) ; figures issues des fichiers de l'APMEP. En cas de doute sur un détail, le sujet officiel fait foi.

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