Probabilités - ambition

LFA$/$Terminale$S$exercices$mathématiques$Mme$MAINGUY$
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Exercice 1
Avant!le!début!des!travaux!de!construction!d'une!autoroute,!une!équipe!d'archéologie!préventive!procède!à!des!sondages!
successifs!en!des!points!régulièrement!espacés!sur!le!terrain.!Lorsque!le!
n
-ième!sondage!donne!lieu!à!la!découverte!de!
vestiges,!il!est!dit!positif.!
L'événement!"!le!
n
-ième!sondage!est!positif"!est!noté!
n
V
,!on!note!
n
p
!la!probabilité!de!l'événement!
n
V
.!
L'expérience!acquise!au!cours!de!ce!type!d'investigation!permet!de!prévoir!que!:!
!!si!un!sondage!est!positif,!le!suivant!a!une!probabilité!égale!à!0,6!d'être!aussi!positif;!
!!si!un!sondage!est!négatif,!le!suivant!a!une!probabilité!égale!à!0,9!d'être!aussi!négatif.!
On!suppose!que!le!premier!sondage!est!positif!c'est-à-dire!que!
11p=
.!
1") Calculer les probabilités des événements suivants :
a / A : "les 2e et 3e sondages sont positifs" ;
b / B : "les 2e et 3e sondages sont négatifs".
2") Calculer la probabilité
3
p
pour que le 3e sondage soit positif.
3")
n
désigne un entier naturel supérieur ou égal à 2.
Recopier et compléter l'arbre ci-dessous en fonction des données de l'énoncé.
!
!
4") Pour!tout!entier!
n
!non!nul,!établir!que!:!
10,5 0,1 nn
pp
+=+
!
5") On!note!
u
!la!suite!définie!,!pour!tout!entier!naturel!
n
!non!nul!par!:!
0, 2
nn
up=−
.!
a!/!Démontrer!que!
u
!est!une!suite!géométrique,!en!préciser!le!premier!terme!et!la!raison.!
b!/!Exprimer!
n
p
!en!fonction!de!
n
.!
c!/!calculer!la!limite,!quand!
n
!tend!vers!
+∞
de!la!probabilité!
n
p
.!
!
!
!
Exercice 2
On!dispose!de!deux!dés!cubiques!dons!les!faces!sont!numérotées!de!1!à!6.!Ces!dés!sont!en!apparence!identiques!mais!l'un!
est!bien!équlibré!et!l'autre!truqué.!Avec!le!dé!truqué,!la!probabilité!d'obtenir!6!lors!d'un!lancer!est!égale!à!
1
3
.!
Les$résultats$seront$donnés$sous$forme$de$fraction$irréductible.$
Terminale$S$
Probabilités
→FICHE$2
Ch.3$

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1") On lance le dé bien équilibré trois fois de suite et on désigne par
X
la
.va
donnant le nombre de 6 obtenus.
a / Quelle loi de probabilité suit la
.va
X
?
b / Quelle est son espérance ?
c / Calculer
( )
2pX=
.
!
2") On choisit au hasard l'un des deux dés, les choix étant équiprobables. On lance alors le dé choisi, trois fois de suite.
On considère les événements
D
et
A
suivants :
!
D
: " le dé choisi est le dé bien équilibré" ;
!
A
: " obtenir exactement deux 6".
a / Calculer la probabilité des événements suivants :
! " choisir le dé bien équilibré et obtenir exactement deux 6" ;
! " choisir le dé truqué et obtenir exactement deux 6".
(On pourra construire un arbre de probabilités)
b / En déduire que
( )
7
48
pA=
.
c / Ayant choisi au hasard l'un des deux dés et l'ayant lancé trois fois de suite, on a obtenu exactement deux 6.
Quelle est la probabilité d'avoir choisi le dé truqué ?
3") On choisit au hasard l'un des deux dés, les choix étant équiprobables et on lance le dé
n
fois de suite (
n
désigne un
entier naturel supérieur ou égal à 2).
On note
n
B
l'événement "obtenir au moins un 6 parmi les
n
lancers successifs".
a / Déterminer, en fonction de
n
, la probabilité
n
p
de l'événement
n
B
.
b / Calculer la limite de la suite
( )
n
p
. Commenter ce résultat.
!
!
!
Exercice 3
1") Restitution organisée des connaissances :
prérequis : on rappelle que deux événements
A
et
B
sont indépendants si :
p A ∩B
( )
=p A
( )
×p B
( )
.
Soient
A
et
B
deux événements associés à une expérience aléatoire.
a / Démontrer que
p B
( )
=p B ∩A
( )
+p B ∩A
( )
.
b / Démontrer que, si les événements
A
et
B
sont indépendants pour la probabilité
p
, alors
A
et
B
le sont également.
2") Application : chaque matin, Stéphane peut être victime de deux événements indépendants :
!
R
: " il n'entend pas son réveil sonner" ;
!
S
: " son scooter, mal entretenu, tombe en panne"
Il a observé que chaque jour de classe, la probabilité de
R
est égale à
0,1
et que celle de
S
est égale à
0, 05
. Lorsque
qu'au moins l'un des deux événements se produit, Stéphane est en retard au lycée sinon il est à l'heure.
a / calculer la probabilité qu'un jour de classe donné, Stéphane entende son réveil sonner et que son scooter tombe en
panne.
b / Calculer la probabilité que Stéphane soit à l'heure au lycée un jour de classe donné.
c / Au cours d'une semaine, Stéphane se rend cinq fois au lycée. On admet que le fait qu'il entende son réveil sonner un
jour de c lasse donné n'influe pas sur le fait qu'il l'entende ou non les jours suivants.
Quelle est la probabilité que Stéphane entende le réveil au moins quatre fois au cours de la semaine ?
Arrondir le résultat à la quatrième décimale.
!
!
!
!
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!
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Exercice 4
Un!jeu!consiste!à!tirer!simultanément!4!boules!indiscernables!au!toucher!d'un!sac!contenant!une!boule!noire!et!9!boules!
blanches,!puis!à!lancer!un!dé!bien!équilibré!à!six!faces!numérotées!de!1!à!6.!
Si!la!boule!noire!est!tirée,!il!faut!obtenir!un!nombre!pair!avec!le!dé!pour!gagner.!Si!la!boule!noire!n'est!pas!tirée,!il!faut!
obtenir!un!6!avec!le!dé!pour!gagner.!
On!appelle!
N
!l'événement!"!la!boule!noire!figure!parmi!les!boules!tirées"!et!
G
!l'événement!"!le!joueur!gagne".!
1") a / Déterminer la probabilité de l'événement
N
.
b / Démontrer que la probabilité de l'événement
G
est égale à
3
10
. On pourra saider d'un arbre pondéré.
c / Le joueur ne gagne pas. Quelle est la probabilité qu'il ait tiré la boule noire ?
!
2") Pour ce jeu, une mise de départ de
m
euros est demandée, où
m
est un réel strictement positif.
Si le joueur gagne, il reçoit 4 euros.
S'il ne gagne pas mais qu'il a tire la boule noire, le joueur récupère sa mise.
S'il ne gagne pas et qu'il n'a pas tiré la boule noire, le joueur perd sa mise.
On appelle
X
la
.va
donant le gain algébrique du joueur.
a / Déterminer la loi de probabilité de probabilité de
X
.
b / Exprimer l'espérance mathématique de
X
en fonction de
m
.
c / Déterminer
m
pour que le jeu soit équitable.
3") Soit
n
un entier naturel non nul.
On joue
n
fois à ce jeu sachant qu'après chaque partie les boules sont remises dans le sac.
Déterminer la valeur minimale de
n
pour laquelle la probabilité de gagner au moins une fois est supérieure ou égale à
0,999.
!
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