Terminale Spé Maths / Chapitre 13 : Sommes de variables aléatoires et concentration / Annales du bac
Bac 2026, Métropole : exercice 1
Un navire assure la liaison entre deux ports de la Méditerranée.
Lors d'une traversée, une famille a la possibilité de réserver une cabine ainsi qu'un emplacement pour un véhicule.
Partie A
Parmi l'ensemble des familles effectuant la traversée, on constate que réservent un emplacement pour un véhicule et, parmi ces dernières, réservent une cabine.
On sait par ailleurs que des familles effectuant la traversée réservent une cabine.
On choisit au hasard une famille effectuant la traversée, et on considère les évènements suivants :
: « la famille réserve un emplacement pour un véhicule »
: « la famille réserve une cabine » .
Pour un évènement quelconque , on désigne par son évènement contraire et par sa probabilité.
Donner .
Reproduire l'arbre ci-contre et compléter les quatre pointillés.

Calculer la probabilité qu'une famille réserve un emplacement pour un véhicule et une cabine.
Une famille a réservé une cabine.
Déterminer la probabilité qu'elle réserve un emplacement pour un véhicule.
Déterminer .
On arrondira le résultat à .
Interpréter le résultat dans le contexte de l'exercice.
Partie B
Sur ce trajet, la réservation d'une cabine et d'un emplacement pour un véhicule sont facturés en supplément du coût de la traversée.
Ces suppléments sont d'un montant de :
100 € pour une cabine
70 € pour l'emplacement d'un véhicule.
On suppose qu'une famille peut réserver au maximum une cabine et au maximum un emplacement pour un véhicule.
À ces suppléments peuvent s'ajouter le prix payé pour des extras (repas, boissons, etc.).
On note la variable aléatoire qui associe, à chaque famille effectuant la traversée, le prix qu'elle paie, en euro, pour les suppléments.
On donne ci-dessous la loi de probabilité de .
| 0 | 70 | 100 | 170 | |
| 0,19 | 0,06 | 0,51 | 0,24 |
On note la variable aléatoire qui associe, à chaque famille effectuant la traversée, le prix qu'elle paie, en euro, pour les extras.
On admet que la variable aléatoire a pour espérance et pour variance .
On suppose que les variables et sont indépendantes.
Justifier que et que .
À titre exceptionnel, la compagnie propose une remise de sur les suppléments et les extras.
On note la variable aléatoire qui, à chaque famille effectuant la traversée, associe le montant total pour les suppléments et les extras, en euro, payé par cette famille après réduction.
Justifier que .
En déduire que et que ,
où est l'espérance de la variable aléatoire et sa variance.
On note un entier naturel non nul et on choisit au hasard un échantillon de familles effectuant cette traversée bénéficiant de la réduction exceptionnelle définie en question 2.
On admet que ce choix peut être assimilé à un tirage avec remise.
On désigne par la variable aléatoire égale au prix total pour les suppléments et les extras payé par la première famille, la variable aléatoire égale au prix total pour les suppléments et les extras payé par la deuxième famille et ainsi de suite, la variable aléatoire égale au prix total pour les suppléments et les extras payé par la -ième famille.
On considère la variable aléatoire donnant le prix total moyen pour les suppléments et les extras, payé par ces familles.
On admet que les variables , , …, sont indépendantes et suivent la même loi de probabilité que la variable aléatoire .
Montrer que l'espérance de la variable est égale à 120, et que sa variance est égale à .
Déterminer le plus petit entier pour lequel l'inégalité de Bienaymé-Tchebychev permet d'affirmer que
Interpréter le résultat dans le contexte de l'exercice.
Voir le corrigé
Partie A
Question 1. a) L'énoncé indique que des familles effectuant la traversée réservent une cabine.
Donc la probabilité qu'une famille choisie au hasard réserve une cabine est .
Réponse : .
Question 1. b) Traduisons les données de l'énoncé en probabilités.
des familles réservent un emplacement pour un véhicule : .
L'évènement contraire a pour probabilité .
Parmi les familles qui réservent un emplacement, réservent une cabine : .
La somme des probabilités des branches issues de vaut : .
Donc les quatre pointillés de l'arbre se complètent ainsi :
branche de la racine vers :
branche de vers :
branche de vers :
branche de la racine vers : .
Réponse : .
Question 2. On cherche la probabilité de l'évènement .
D'après la formule des probabilités conditionnelles,
On remplace par les valeurs de l'arbre :
Donc la probabilité qu'une famille réserve un emplacement pour un véhicule et une cabine est .
Réponse : .
Question 3. On cherche la probabilité de sachant , c'est-à-dire .
Comme , la définition de la probabilité conditionnelle s'applique :
On a et , donc
Donc, sachant qu'une famille a réservé une cabine, la probabilité qu'elle réserve aussi un emplacement pour un véhicule est .
Réponse : .
Question 4. Les évènements et forment une partition de l'univers (ils sont incompatibles et leur réunion est l'univers entier).
D'après la formule des probabilités totales,
On en déduit
Comme , on a
Donc, parmi les familles qui ne réservent pas d'emplacement pour un véhicule, environ réservent une cabine.
Réponse : .
Partie B
Question 1. La loi de est donnée par le tableau. On calcule l'espérance avec la formule :
On calcule la variance avec la formule de König-Huygens .
On a d'abord
Donc
Donc et .
Question 2. a) Une remise de multiplie le montant payé par .
Avant la remise, le montant total payé par une famille pour les suppléments et les extras est .
Donc, après la remise, le montant payé est .
Question 2. b) Espérance de .
Par linéarité de l'espérance,
Variance de .
Les variables et sont indépendantes, donc
Pour tout réel , on a . Donc
Donc et .
Question 3. a) On a , et chaque suit la même loi que , donc et .
Espérance. Par linéarité de l'espérance,
Variance. Les variables sont indépendantes, donc la variance de leur somme est la somme des variances. De plus avec :
Donc et .
Question 3. b) L'inégalité équivaut à , c'est-à-dire à .
La variable admet une espérance et une variance . L'inégalité de Bienaymé-Tchebychev s'applique avec :
L'évènement est l'évènement contraire de , donc
L'inégalité de Bienaymé-Tchebychev permet donc d'affirmer dès que
Le plus petit entier convenable est donc .
Interprétation : pour un échantillon d'au moins familles, la probabilité que le prix total moyen payé pour les suppléments et les extras, après remise, soit compris strictement entre € et € est supérieure ou égale à .
Réponse : .
Points clés attendus
Nommer les évènements, traduire les données en probabilités et citer la formule des probabilités totales avec la partition .
Distinguer de et préciser l'arrondi demandé en question 4 de la partie A.
Justifier la variance de par l'indépendance de et , et celle de par l'indépendance des .
Utiliser pour la remise et pour la moyenne.
Citer l'inégalité de Bienaymé-Tchebychev avec son espérance et sa variance, passer à l'évènement contraire, puis résoudre l'inéquation en et interpréter.
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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Source : sujet officiel de l'épreuve de spécialité mathématiques du baccalauréat, session 2026 (Métropole, 16 juin 2026 (jour 1)), 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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