DEVOIR EN TEMPS LIBRE N ◦X : Lois normales
TS3 Le corrigé
Lois normales
Exercice 1
On considère une variable aléatoire Xsuivant une loi binomiale de paramètre 42 et 0,3 (Xsuit
B(42;0,3))
1. Déterminer l’espérance, la variance et l’écart type de la variable aléatoire X.
La variable aléatoire Xsuit une loi binomiale de paramètre 42 et 0,3 . Ainsi, on a :
✐E(X) = np = 42 ×0,3 = 12,6
✐V(X) = np(1 −p) = 42 ×0,3×0,7 = 8,820
✐σ(X) = pnp(1 −p) = √8,820 ≈2,97
2. A l’aide de la calculatrice, on a les valeurs approchées des probabilités recherchées :
✐P(X ≤15) ≈0,8359 ≈0,836 ;
On tape BinomFRép(42,0.3,15)
✐P(9 ≤X≤19) = P(X ≤19) −P(X <9) = P(X ≤19) −P(X ≤8) ≈0,9878 −0,0797 ≈0,908 ;
On tape BinomFRép(42,0.3,15)-BinomFRép(42,0.3,8)
✐P(X ≥10) = 1 −P(X <10) = 1 −P(X ≤9) = 1 −0,1476 ≈0,8524 ≈0,852 ;
3. a) Pour tous réels aet bvérifiant a < b, justifier l’approximation suivante :
P a < X−E(X)
σ(X) < b!≈P(a < Z< b)
où Zsuit la loi normale centrée réduite.
n= 42 ≥30 ;np = 12,6≥5;n(1−p) = 29,6≥5Nous sommes dans le cadre de l’utilisation
du théorème de Moivre-Laplace, ainsi nous pouvons utiliser l’approximation :
P a < X−E(X)
σ(X) < b!≈P(a < Z< b)
Remarque
b) En utilisant la loi normale centrée réduite, déterminer une approximation des probabilités
présentées à la question 2. b.
Ainsi, grâce à l’approximation réalisée, on a le calcul de probabilité suivant :
✐P(9 ≤X≤19) = P9−µ
σ≤X−µ
σ≤19 −µ
σ≈P9−µ
σ≤Z≤19 −µ
σoù Zsuit la loi normale
centrée réduite.
Or P9−µ
σ≤Z≤19 −µ
σ= P9−12,6
2,97 ≤Z≤19 −12,6
2,97 = P(−1,549 ≤Z≤2,155)
On obtient avec la calculatrice P(−1,212 ≤Z≤2,147)= NormalFrep(−1,212,2,147) ≈0,871
P(9 ≤X≤19) ≈0,871