Lycée Dupuy de Lôme – 2016/2017 Mathématiques – ECS 1
3Probablités
CHAPITRES DE CETTE PARTIE
— 5. Ensembles finis et dénombre-
ments
— 8. Espaces probabilisés finis
— 12. Variables aléatoires sur un uni-
vers fini
— (2. Suites et sommes)
EXERCICE 21
Soit n>1 un entier. On répartit au hasard nboules dans 3 sacs notés S1,S2,S3, indépen-
damment les unes des autres. On note, pour tout ide {1,2,3}, Nile nombre de boules dans
le sac Si. Déterminer les lois, les espérances et les variances de N1,N2,N3.
EXERCICE 22
Soit N∈N∗. On considère un groupe de N+1 personnes jouant au ballon. Chacune porte un
maillot numéroté 1, 2, .. ., N+1. Le jeu se déroule comme suit :
— Au départ, c’est le joueur no1 qui a le ballon.
— chaque joueur, lorsqu’il a le ballon, l’envoie au hasard à l’un des Nautres joueurs.
Pour n∈N∗, on désigne par Xnla variable aléatoire réelle égale au numéro du joueur qui a
le ballon à l’issue du n-ième lancer.
1. Déterminer la loi de X1et son espérance.
2. Déterminer la loi de X2et son espérance.
3. On souhaite calculer, pour k∈J1,N+1K, la probabilité pn=P(Xn=k).
Déterminer une relation de récurrence pour la suite (pn). En déduire la valeur de
P(Xn=k).
EXERCICE 23
Reformulation. Une urne est composée de nboules numérotées de 1 à n. On effectue des
tirages sans remise dans cette urne. On note (b1,b2,...,bn) la liste des numéros obtenus. Soit
Xla variable aléatoire égale au premier rang ktel que bk>bk−1, si celui-ci existe, ou alors
n+1 sinon.
1. Déterminer l’ensemble des valeurs possibles de X.
2. Déterminer la fonction de répartition de X, et en déduire sa loi.
EXERCICE 24
Reformulation. Un mobile évolue de façon aléatoire le long d’un axe gradué. À t=0, il est en
0. À chaque instant entier t=k(k≥0), son abscisse varie de +1 avec la probabilité pet de
−1 avec la probabilité q=1−p. On note Xnson abscisse au temps t=n.
1. Montrer que les valeurs prises par Xnsont les entiers relatifs de la forme 2k−n, pour
0≤k≤n.
2. On pose Yn=Xn+n
2. Reconnaître la loi de Yn. Donner sans calcul E(Yn) et V(Yn).
3. En déduire E(Xn), puis V(Xn).
4. Donner P(Xn=2k−n), pour 0 ≤k≤n.
5. Pour quelle valeur de pla variable aléatoire Xnest-elle centrée?
EXERCICE 25
Un perchiste participe à une compétition. La barre est successivement mise à des hauteurs
numérotées 1,2, ..., Net on fait les hypothèses :
— Pour tout n∈N∗, la probabilité que la sauteur passe la hauteur nest 1
n.
— Les différents sauts sont indépendants
— Le perchiste s’arrête dès qu’il manque un saut.
Soit Xla variablé aléatoire égale au numéro du dernier saut réussi (elle vaut donc 0 s’il ne
réussit aucun saut).
1. Déterminer la loi de X.
2. Calculer l’espérance de X.
4Informatique
EXERCICE 26 – SOMMES DE RIEMANN
1. Soit fune fonction continue sur [0,1]. Rappeler l’expression de la somme de Riemann
de rang nassociée à f.
2. Écrire une fonction qui, étant donnée une fonction fdéfinie sur [0,1],
renvoie la valeur la somme de Riemann de rang nassociée à f.
3. Comment obtenir une valeur approchée de Z1
0f(t)dt?
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