T. bac2023 probabilités exo n°3 (Polynésie 13 mars 2023)

Les parties A et B peuvent être traitées indépendamment
Les utilisateurs de vélo d’une ville sont classés en deux catégories disjointes :
• ceux qui utilisent le vélo dans leurs déplacements professionnels;
• ceux qui utilisent le vélo uniquement pour leurs loisirs.
Un sondage donne les résultats suivants :
21 % des utilisateurs ont moins de 35 ans.
Parmi eux, 68 % utilisent leur vélo uniquement pour leurs loisirs alors que les autres l’utilisent dans leurs déplacements professionnels;
• parmi les 35 ans ou plus, seuls 20 % utilisent leur vélo dans leurs déplacements professionnels, les autres l’utilisent uniquement pour leurs loisirs.
On interroge au hasard un utilisateur de vélo de cette ville.
Dans tout l’exercice on considère les évènements suivants :
J : « la personne interrogée a moins de 35 ans »;
T : « la personne interrogée utilise le vélo dans ses déplacements professionnels »;
\overline{J} et \overline{T} sont les évènements contraires de J et T .
Partie A
1. Calculer la probabilité que la personne interrogée ait moins de 35 ans et utilise son vélo dans ses déplacements professionnels.
On pourra s’appuyer sur un arbre pondéré.

2. Calculer la valeur exacte de la probabilité de T.

3. On considère à présent un habitant qui utilise son vélo dans ses déplacements professionnels.
Démontrer que la probabilité qu’il ait moins de 35 ans est 0.30 à 10^{-2} près.

Partie B
Dans cette partie, on s’intéresse uniquement aux personnes utilisant leur vélo dans leurs déplacements professionnels.
On admet que 30 % d’entre elles ont moins de 35 ans.
On sélectionne au hasard parmi elles un échantillon de 120 personnes auxquelles on va soumettre un questionnaire supplémentaire.
On assimile la sélection de cet échantillon à un tirage aléatoire avec remise.
On demande à chaque individu de cet échantillon son âge.
X représente le nombre de personnes de l’échantillon ayant moins de 35 ans.
Dans cette partie, les résultats seront arrondis à 10^{-3} près.

1. Déterminer la nature et les paramètres de la loi de probabilité suivie par X.

2. Calculer la probabilité qu’au moins 50 utilisateurs de vélo parmi les 120 aient moins de 35 ans.

Faisons l’arbre :

Dans l’arbre ci-contre les branches primaires mènent à J et \overline{J} qui seront les conditions. Les branches secondaires mènent à T et \overline{T} qui seront les évènements.

21 % des utilisateurs ont moins de 35 ans, donc :

p(J)=0.21

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

p(J)+p(\overline{J})=1\\p(\overline{J})=1-p(J)\\\hspace{1cm}=1-0.21\\\hspace{1cm}=0.79.

Parmi eux, 68 % utilisent leur vélo uniquement pour leurs loisirs

On peut reformuler : Sachant que la personne interrogée a moins de 35 ans, la probabilité qu’elle utilise son vélo pour ses loisirs est 0.68.

donc p_{J}(\overline{T})=0.68

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

p_{J}(T)+p_{J}(\overline{T})=1\\p_{J}(T)=1-p_{J}(\overline{T})\\\hspace{1.25cm}=1-0.68\\\hspace{1.25cm}=0.32.

Parmi les 35 ans ou plus, seuls 20 % utilisent leur vélo dans leurs déplacements professionnels

On peut reformuler : sachant que la personne interrogée a plus de 35 ans, la probabilité qu’elle utilise son vélo pour ses déplacements professionnels est 0.20.

p_{\overline{J}}(T)=0.2

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

p_{\overline{J}}(T)+p_{\overline{J}}(\overline{T})=1\\p_{\overline{J}}(\overline{T})=1-p_{\overline{J}}(T)\\\hspace{1.25cm}=1-0.2\\\hspace{1.25cm}=0.8.

On veut calculer la probabilité que la personne interrogée ait moins de 35 ans et utilise son vélo dans ses déplacements professionnels

Pour calculer p( J\cap T), on multiplie les  probabilités sur les branches du chemin qui passe par   J et T

p(J\cap T)=p(J)\times +p_J(T).

p(J\cap T)=0.21\times 0.32.

Donc p(J\cap T)=0.0672.

Calculons p(T).

Pour calculer p( T), on ajoute les  probabilités de tous les chemins qui mènent à  T. Ce qui revient à appliquer la formule des probabilités totales

p(T)=p(J\cap T)+p(\overline{J}\cap T).

p(T)=0.0672+0.79\times 0.20

p(T)=0.0672+0.158.

p(T)=0.2252.

 

On considère à présent un habitant qui utilise son vélo dans ses déplacements professionnels.
On veut montrer que la probabilité qu’il ait moins de 35 ans est 0.30 à 10^{-2} près.

On reformule : sachant que la personne utilise son vélo à des fins professionnelles, montrons que la probabilité qu’elle ait moins de 35 ans est 0.30.

La condition est la personne utilise son vélo à des fins professionnelles

Pour calculer p_{T}(J), on ne peut pas utiliser l’arbre car pour l’arbre la condition est J. On applique donc la formule du cours.

p_{T}(J)=\frac{p(J\cap T)}{p(T)}

p_{T}(J)=\frac{0.0672}{0.2252}\\p_{T}(J)=0.298

A 10^{-2} près, on aura p_{T}(J)=0.30.

On peut modéliser cette expérience par un schéma de Bernoulli : on répète 120 fois de façon indépendante une expérience de Bernoulli à deux issues : la personne a moins de 35 ans  et la personne a 35 ans ou plus .

la probabilté que la personne ait moins de 35 ans est 0.30. C’est le paramètre p, la probabilité du succès.

Il y a 120 répétitions indépendantes de l’expérience de Bernoulli donc n=120.

Donc X suit une loi binomiale de paramètres n=120 et p=0.3.

On veut calculer p(X\geq 50).

p(X\geq 50)=1-p(X\leq 49)=1-0.9956=0.0044.

On a obtenu le résultat p(X\leq 49)=0.9956 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.

 

 

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.