4 points officiels
Exercice 1 — réacteurs et production
Probabilités conditionnelles, variables aléatoires, somme indépendante et Bienaymé-Tchebychev.
Voir le sujet officiel completCorrection proposée par SprintMaths à partir du sujet officiel.
Partie A · questions 1 à 4
Compléter l’arbre, retrouver la probabilité de contrôle normal et conditionner par le contrôle.
- Notion à reconnaître
- Probabilités totales et conditionnelles — les trois états A, R et N forment une partition
- Raisonnement
- On place P(A)=0,20, P(R)=0,05 et P(N)=0,75. La probabilité totale de C permet d’isoler x=P(C|N), puis la définition d’une probabilité conditionnelle donne P(N|C).
Calculs utiles
P(A∩C)=0,20×0,85=0,17
0,35=0,17+0,05×0,60+0,75x
0,75x=0,15, donc x=0,20
P(N|C)=P(N∩C)/P(C)=0,75×0,20/0,35=3/7≈0,429
Rédaction possible et résultat
L’arbre porte aussi 0,15 sous non-C après A, 0,40 après R et 0,80 après N. La branche N∩C vaut 0,15.
x=0,20 et P(N|C)=3/7≈0,429.
Erreur fréquente
Diviser P(C|N) par P(C) au lieu de calculer d’abord l’intersection N∩C.
Partie B · questions 1 et 2
Établir la loi de production et encadrer la production totale des douze réacteurs.
- Notion à reconnaître
- Espérance, variance et Bienaymé-Tchebychev — les productions indépendantes s’additionnent, donc leurs variances aussi
- Raisonnement
- X prend 0, 10 et 16 avec les probabilités 0,20, 0,05 et 0,75. Pour S, on multiplie espérance et variance par 12. L’intervalle ]100;200[ est centré sur 150 avec un rayon 50.
Calculs utiles
E(X)=0×0,20+10×0,05+16×0,75=12,5
E(X²)=100×0,05+256×0,75=197
V(X)=197−12,5²=40,75
E(S)=12×12,5=150 ; V(S)=12×40,75=489
P(|S−150|<50)≥1−489/50²=0,8044
Rédaction possible et résultat
La borne de Bienaymé-Tchebychev est déjà strictement supérieure à 0,80 ; elle suffit sans connaître toute la loi de S.
On peut affirmer que la probabilité demandée dépasse 0,80.
Erreur fréquente
Élever 12 au carré dans la variance alors que les douze variables sont indépendantes et simplement additionnées.