Résumé « Probabilités »
expérience aléatoire
Ma3/4 Probabilités
http://edugemath.ch jmd
Etape 1
Ev.él. w1 w2 w3wn
Prob. p1 p2 p3 … pn
événements aléatoires
univers W
élémentaires ou non
Espace
probabilisé
fini
disjoints ou non
Axiomes
1)p
i
0 2)
i=1
n
p
i
0
3)A , B deux év.al. tq p(AB)=∅
p(AB)= p(A)+ p(B)
Loi de probabilité
4 « petits » théorèmes à énoncer et démontrer
exemple jet d'un dé truqué à 4 faces
Ev.él. «obt 1» «obt 2» «obt 3» «obt 4»
Prob. 0.5 0,1 0,25 0,15
Espace
probabilisé
fini
Loi de probabilité
A : «obtenir 3 » est un év. élémentaire
B : «obtenir >2 » n'est pas un év. élémentaire
A et C sont disjoints ; B et C non disjoints
C : «obtenir pair » n'est pas un év. élémentaire
arbre de l'expérience règle du produit
règle de la somme
év. complémentaire « au plus »...
« au moins »...
exemple tirage successif (sans remise)
de 2 boules parmi 3 Jaunes et 5 Noires
A : «obtenir au moins une J» →
p(A)=15
84
7=9
14
B : «obt. N au 2e tirage» →
p(B)= 3
85
7+5
84
7=5
8
prob. conditionnelles « sachant que »...
év. indépendants « (in)dépendants »...
Thm « indép »
p(AB)= p(AB)
p(B)=
3
85
7
5
8
=3
7
3
8
N
5
8
J
N
5
7
3
7
N
J
J
p(AB)= 3
85
7=15
56
p(A)p(B)= 9
145
8=45
112
donc A et B dépendants
Déf
Mot-clé
Thm
Résumé « Probabilités »
expérience aléatoire + variable aléatoire
Ma3/4 Probabilités
Etape 2
exemple jet d'un dé
truqué à
4 faces
Ev.él. «obt 1» «obt 2» «obt 3» «obt
Prob. 0.5 0,1 0,25 0,15
Loi de probabilité
W
X
f
X
[0;1]
wxp
x x1 x2 x3xn
p=fX(x) p1 p2 p3pn
Variable
aléatoire
discrète
Loi de probabilité
X:
fX= loi de probabilité(distribution) de X
x +10 -2
P 0.1+0,15 0,5+0,25
X : gain
Espérance mathématique
E(X)=
i=1
n
x
i
p
i
E(X)=μ=100,25+(2)0,75=1 jeu favorable au joueur
Variance :
V(X)= E(( X−μ)
2
)=
i=1
n
(x
i
μ)
2
p
i
=
i=1
n
(x
i
−μ)
2
f
X
(x
i
)
Thm :
V(X)= E(X
2
)−μ
2
x2 (10)2 (-2)2
P 0.25 0,75
V(X)=E(X
2
)−μ
2
=1000,25+40,751
2
=27
Ecart-type :
σ
X
=
V(X)
σ
X
=
27
2
10
x
p
0.25
0.75
Etape 3
Loi binomiale :
exp. al. à 2 issues : S et S; p(S)=p [et p(S)=1-p]
répétée indépendamment n fois
X : nombre de succès
XB(n ; p)
XB(10 ;0,7)
exemple jet 10x d'une pièce truquée où p(«pile»)=0.3 ;
probabilité d'avoir 8 «faces» ?
XB(10 ;0,7)P(X=8)=C
8
10
(0.7)
8
(0.3)
2
23 %
P(X=k)=C
k
n
p
k
(1p)
nk
gain de 10.- si « pair », perte de 2.- sinon
Si XB(n ; p), alors on a :
E(X)=np ,
V(X)=np(1p) et σ ( X)=
np (1p)
E(X)=100.7=7
σ ( X)=
100.70,3=
2.1
«espérance, espérer, variable aléatoire, ...»
http://edugemath.ch jmd
Rem
Résumé « Probabilités » Ma3/4 Probabilités
Etape 4
si XB(n ; p)et P(Xk) pour ket nkgrands ???
exemple on tire sur une cible avec 3 zones :
centre : 10pts, milieu : 5pts, bord : 1pt
p(C)=0,1, p(M)=0,3, p(B)=0,6
X : nombre de points en deux tirs
X discrète
X continue
E(X)=μ=
i=1
n
x
i
p
i
V(X)= E(X
2
)−μ
2
P(a<X<b)=
...
...
...
E(X)=μ=
x f (x)dx et V(X)=E(X
2
)μ
2
P(X=k)=0
P(a<X<b)=
a
b
f(x)dx
f
X
fXfonction de densité
1)f
X
(x)≥0 2 )
+
f(x)dx=1
x 2 6 10 11 15 20
p 0,36 0,36 0,09 0,12 0,06 0,01
E(X)=20,36+...+200,01=6,2
X discrète
exemple on tire sur une cible
X : distance en cm du point central
densité donnée :
X continue
p(«11»)=0,10,6+0,60,1=0.12 ;...
f
X
(x)=
{
cos(x),si 0x
π
2
0,sinon
P(X=2)=0
P(1<X<2)=
1
π
2
cos(x)dx=1sin (1)15 ,9%
p
i
0 et
i=1
n
p
i
0
Rem
f(x)0 et
f(x)dx=1
2
10
x
p
0.09
0.36
20
6
11
15
f
X
E(X)=
0
π
2
xcos(x)dx =
par parties
[
xsin (x)+cos (x)
]
π
2
0
=π
21
FXfonction de répartition
F(x)= P(Xx)=
x
f(t)dt
http://edugemath.ch jmd
Résumé « Probabilités » Ma3/4 Probabilités
Etape 5
Thm : YN(μ ;σ)E(Y)=μ et σ (Y)=σ
Loi normale (cas général)
exemples Z normale centrée réduite
P(Z<1,37)=
table
0,9147=91 ,47%
F(x)= P(Zx)=
x
f(t)dt
f(x)= 1
2πe
x
2
2
f(x)= 1
σ
2πe
1
2(xμ
σ)
2
Loi normale (cas particulier centrée-réduite)
Thm : ZN(0;1)E(Z)=0 et σ (Z)=1
Fonction de répartition (loi centrée-réduite)
résultats via
une table
(ou une
calculatrice)
ZN(0;1)
P(Z<1,37)=1P(Z<1,37)
=
table
10,9147=0,0853=8,53 %
P(0,12<Z<1,37)=P(Z<1,37)−P(Z<0,12)
=
table
0,91470,5478=0,3669=36,69 %
Le poids moyen de 500 colis entreposés dans un
certain hangar est 100 kg et l'écart-type est 80 kg.
En supposant que ces poids sont normalement
distribués, calculer le nombre de colis pesant entre
120 et 200 kg :
Y normale quelconque → se ramener à N(0;1)
P(120<Y<200)=P(120100
80 <Y100
80 <200100
80 )
=P(0.25<Y100
80 <1,25)
=
table
0,89440,5987=0,2957=29,57 %
Si YN(100 ;80), alors Y100
80 N(0;1)
exemple
« normale, normalement »
http://edugemath.ch jmd
Résumé « Probabilités » Ma3/4 Probabilités
Etape 6
Approximer la loi binomiale
par la loi normale
Soit et si n est assez grand,
Alors
On lance une pièce 100 fois. Quelle est la probabilité
que le nombre de faces obtenu soit compris entre
40 et 60 ?
X binomiale →
XB(100 ;0,5)
exemple
XB(n ; p)
Y=Xn p
n p q N(0;1)
P(aXb)P
(
[(a0,5)np]
n p q Y[(b+0,5)np]
n p q
)
on a alors :
YN(μ ;σ )
ZN(0;1)
P(40X60)=?
E(X)=np=1000,5=50 et
σ ( X)=
np (1p)=
1000,50.5=5
On approxime X par YN(np ;
np (1p))=N(50 ;5)
On pose Z=Y50
5 et on a : ZN(0;1)
Ainsi P(40X60)P(39 ,5Y60 ,5)
P(39 ,550
5Y50
560 ,550
5)
=P(39 ,550
5Z60 ,550
5)
=P(2,1Z2,1)
=P(Z2,1)P(Z2,1)
=P(Z2,1)[1P(Z2,1)]
=2P(Z2,1)−1
=
table
20,98211
=0,9642=96 ,42 %
http://edugemath.ch jmd
1 / 5 100%
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !