T. bac 2022 probabilités exo2 ( Métropole 11 mai 2022 sujet 1)

Métropole 11 mai 2022

Le directeur d’une grande entreprise a proposé à l’ensemble de ses salariés un stage de formation à l’utilisation d’un nouveau logiciel.
Ce stage a été suivi par 25 % des salariés.
1. Dans cette entreprise, 52 % des salariés sont des femmes, parmi lesquelles 40 % ont suivi le stage.
On interroge au hasard un salarié de l’entreprise et on considère les évènements :
F : « le salarié interrogé est une femme »,
S : « le salarié interrogé a suivi le stage ».
\overline{F} et \overline{S} désignent respectivement les évènements contraires des évènements F et S.
a. Donner la probabilité de l’évènement S.

b. Recopier et compléter les pointillés de l’arbre pondéré ci-dessous sur les quatre branches indiquées.

c. Démontrer que la probabilité que la personne interrogée soit une femme ayant suivi le stage est égale à 0.208.

d. On sait que la personne interrogée a suivi le stage. Quelle est la probabilité que ce soit une femme ?

e. Le directeur affirme que, parmi les hommes salariés de l’entreprise, moins de 10 % ont suivi le stage.
Justifier l’affirmation du directeur.

2. On note X la variable aléatoire qui à un échantillon de 20 salariés de cette entreprise choisis au hasard associe le nombre de salariés de cet échantillon ayant suivi le stage. On suppose que l’effectif des salariés de l’entreprise est suffisamment important pour assimiler ce choix à un tirage avec remise.
a. Déterminer, en justifiant, la loi de probabilité suivie par la variable aléatoire X

b. Déterminer, à 10^{-3} près, la probabilité que 5 salariés dans un échantillon de 20 aient suivi le stage.

c. Le programme ci-dessous, écrit en langage Python, utilise la fonction binomiale(i,n,p) créée pour l’occasion qui renvoie la valeur de la probabilité P(X=i) dans le cas où la variable aléatoire X suit une loi binomiale de paramètres n et p.

Déterminer, à 10^{-3} près, la valeur renvoyée par ce programme lorsque l’on saisit proba(5) dans la console Python.
Interpréter cette valeur dans le contexte de l’exercice.

d. Déterminer, à 10^{-3} près, la probabilité qu’au moins 6 salariés dans un échantillon de 20 aient suivi le stage.

3. Cette question est indépendante des questions 1 et 2.
Pour inciter les salariés à suivre le stage, l’entreprise avait décidé d’augmenter les salaires des salariés ayant suivi le stage de 5 %, contre 2 % d’augmentation pour les salariés n’ayant pas suivi le stage.
Quel est le pourcentage moyen d’augmentation des salaires de cette entreprise dans ces conditions ?

Dans l’énoncé, on lit : ce stage a été suivi par 25 % des salariés.

Donc p(S) = 0,25.

L’arbre figure dans l’énoncé et on voit que les branches primaires mènent à F et \overline{F} qui seront les conditions. Les branches secondaires mènent à S et \overline{S} qui seront les évènements.

« Dans cette entreprise, 52 % des salariés sont des femmes  » donc  p(F)=\frac{52}{100}=0.52

p(\overline{F})=1-\frac{52}{100}=1-0.52=0.48.
« Dans cette entreprise, 52 % des salariés sont des femmes, parmi lesquelles 40 % ont suivi le
stage. »

On reformule « Sachant que le salarié est une femme  F la probabilité qu’elle ait suivi le stage est  \frac{40}{100}. »

donc p_F(S)=\frac{40}{100}=0.4

« La somme des probabilités sur les branches issues d’un même noeud est égale à 1 »

p_F(S)+p_F(\overline{S})=1\\p_F(\overline{S})=1-p_F(S)\\\hspace{1cm}=1-0.4)\\\hspace{1cm}=0.6

On reformule « on veut calculer la probabilité que la personne interrogée soit une femme ayant suivi le stage »

« on veut calculer la probabilité que la personne interrogée soit une femme et soit une personne qui a suivi le stage »

p(F\cap S)=p(F) \times p_F(S)\\\hspace{1.45cm}=0.52\times 0.4\\\hspace{1.45cm}=0.208

On sait que la personne interrogée a suivi le stage. Quelle est la probabilité que ce soit une femme ?

On reformule : sachant que la personne interrogée a suivi le stage, quelle est la probabilité que ce soit une femme ?

La condition est la personne interrogée a suivi le stage et l’évènement est c’est une femme.

Pour calculer p_{S}(F), on ne peut pas utiliser l’arbre car pour l’arbre la condition est F ou \overline{F}. On applique donc la formule du cours.

p_{S}(F)=\frac{p(F\cap S)}{p(S)}

On a vu dans la question 1.a que p(S)=0.25

On a vu dans la question 1.c que p(F\cap S)=0.208

On remplace p(S) par 0.25 et p(F\cap S) par 0.208 dans p_{S}(F)=\frac{p(F\cap S)}{p(S)}.

p_{S}(F)=\frac{0.208}{0.25}\\\hspace{1cm}=0.832

 

 

Le directeur affirme que, parmi les hommes salariés de
l’entreprise, moins de 10 % ont suivi le stage.

On reformule « Sachant que le salarié est un homme  \overline{F} la probabilité qu’il ait suivi le stage est inférieure à \frac{10}{100}. »

Il faut calculer  p_{\overline{F}}(S) car il n’y a pas de nombre sur la branche correspondante sur l’arbre. On utilise la formule

p_{\overline{F}}(S)=\frac{p(\overline{F}\cap S)}{p( \overline{F})}

Pour calculer p(\overline{F}\cap S), on utilise la formule des probabilités totales.

p(S)=p(F\cap S)+p(\overline{F}\cap S)

Donc p(F\cap S)+p(\overline{F}\cap S)=p(S)

p(\overline{F}\cap S)=p(S)-p(F\cap S)\\\hspace{1.45cm}=0.25-0.208\\\hspace{1.45cm}=0.042

On remplace p(\overline{F}\cap S) par 0.042 et p(\overline{F}) par 0.48 dans p_{\overline{F}}(S)=\frac{p(\overline{F}\cap S)}{p( \overline{F})}

p_{\overline{F}}(S)=\frac{0.042}{0.48}\\\hspace{1cm}=0.0875

Comme p_{\overline{F}}(S)<0.1, le directeur a raison.

 

 

On peut modéliser cette expérience par un schéma de Bernoulli : on répète 20 fois une expérience de Bernoulli à deux issues : S: le salarié a suivi le stage et \overline{S}: le salarié n’a pas suivi le stage.

p(S)=0.25. C’est le paramètre p, la probabilité du succès.

Il y a 20 répétitions de l’expérience de Bernoulli donc

n=20.

Donc X suit une loi binomiale de paramètres (0.25;20).

On veut déterminer, à 10^{-3} près, la probabilité que 5 salariés dans un échantillon de 20 aient suivi
le stage.

On a vu dans la question 2.a. qu’il s’agit d’une loi binomiale du type B(20;0.25).

On applique le cours p(X=k)=\binom{n}{k}p^kq^{n-k}q=1-p en remplaçant k par 5p par 0.25 et q par 1-0.25=0.75.

p(X=5)=\binom{20}{5}\times (0.25)^5\times 0.75^{15}\\p(X=5)=0.202

On a obtenu le résultat avec la TI 83 de la manière suivante:

Au clavier

A l’écran

Taper sur la touche 2nde puis sur la touche var. Dans le menu déroulant, on sélectionne la ligne

A:binomFdp(

On valide avec entrer

Sur la ligne NbreEssais, on saisit le nombre de répétitions c’est-à-dire n.

Sur la ligne p, on saisit la probabilité du succès.

Sur la ligne valeur de x, on saisit le nombre de succès souhaité.

Faire entrer deux fois.

Cela signifie que la probabilité qu’exactement 5 salariés aient effectué le stage, est égale à 0.202.

proba(5) correspond à p(X=0)+p(X=1)+p(X=2)…+p(X=5) ce qui se note aussi p(X\leq 5).

p(X\leq 5)=0.617

On a obtenu le résultat avec la calculatrice TI 83 Premium CE de la manière suivante :

Au clavier

A l’écran

Taper sur la touche 2nde puis sur la touche var. Dans le menu déroulant, on sélectionne la ligne

B:binomFRép(

On valide avec entrer

Sur la ligne NbreEssais, on saisit le nombre de répétitions c’est-à-dire n.

Sur la ligne p, on saisit la probabilité du succès.

Sur la ligne valeur de x, on saisit le nombre de succès souhaité.

Faire entrer deux fois.

Le programme renvoie la valeur 0.617.

Cela signifie que la probabilité qu’au plus 5 salariés aient effectué le stage, est égale à 0.617.

On veut déterminer, à 10^{-3} près, la probabilité qu’au moins 6 salariés dans un échantillon de 20 aient suivi le stage.

Pour simplifier, on peur remplacer au moins par au minimum. 

On veut déterminer, à 10^{-3} près, la probabilité qu’au minimum 6 salariés dans un échantillon de 20 aient suivi le stage.

Cela signifie qu’il y en a 6, 7, 8… 

On veut donc calculer p(X\geq 6).

On utilise le fait que le contraire de au minimum 6 (6,7,8,9,…) est : au maximum 5 (0,1,2,3,4,5).

p(X\geq 6)=1-p(X\leq 5)\\\hspace{1.5cm}=1-0.617\\\hspace{1.5cm}=0.383

la probabilité qu’au moins 6 salariés dans un échantillon de 20 aient suivi le stage vaut 0.383.

 

Pour inciter les salariés à suivre le stage, l’entreprise avait décidé d’augmenter les salaires des salariés ayant suivi le stage de 5 %, contre 2 % d’augmentation pour les salariés n’ayant pas suivi le stage.
On veut calculer le pourcentage moyen d’augmentation des salaires de cette entreprise dans ces conditions ?

1.05\times 0.25+1.02\times 0.75=1.0275

Le pourcentage moyen d’augmentation des salaires de cette entreprise est donc : 2.75 %.

Réponse:

\overrightarrow{DC}=\overrightarrow{HG}.

Résoudre graphiquement f(x)=1

C’est une autre façon de demander de déterminer graphiquement les antécédents de 1.

Je place 1 sur l’axe des ordonnées, je trace alors la parallèle à l’axe des abscisses passant par 1 toute entière. Je repère les points d’intersection avec la courbe. Les abscisses de ces points sont les antécédents de 1.

Les antécédents sont -2 et 2.

Donc S=\{-2;2\}

Remarque : comme on demande de résoudre une équation, il faut écrire ainsi l’ensemble des solutions.