Proba – Correction exo 1_Lois continues Page 1 sur 2
Terminale S. – Lycée Desfontaines – Melle
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Le laboratoire de physique dun lycée dispose dun parc doscilloscopes identiques. La durée de vie en années dun
oscilloscope est une variable aléatoire X qui suit la loi de durée de vie sans vieillissement (en encore loi exponentielle de
paramètre λ avec λ>0). Les probabilités seront données à 10
-3
près.
1. Sachant que p(X>10)=0,286, montrons quune valeur approchée à 10
-3
près de λ est 0,125.
X suit la loi exponentielle de paramètre λ donc
p(X>10)=1p(0ÂXÂ10)=1
0
10
λe
-λt
dt=1
e
-λt
0
1 0
= e
-10λ
Or, p(X>10)=0,286 donc e
-10λ
= 0,286 d’où -10λ= ln0,286 d’λ=
ln0,286
-10
d’où λó0,125
Une valeur approchée de λ à 10
-3
près est 0,125 . Dans la suite, on considère que λ=0,125
2. Calculons la probabilité quun oscillo du modèle étudié ait une durée de vie inférieure à 6 mois.
La proba quun oscillo ait une durée de vie inférieure à 6 mois est p(XÂ0,5)=
0
0,5
λe
-λt
dt=1e
-λ×0,5
ó0,061 (à 10
-3
près)
A 10
-3
près, la probabilité quun oscillo ait une durée de vie inférieure à 6 mois est 0,061 .
3. Sachant quun appareil a déjà fonctionné huit années, quelle est la probabilité quil ait une durée de vie supérieure
à 10 ans ?
X suit la loi de durée de vie sans vieillissement donc
p
XÃ8
(XÃ10)=p(XÃ2)=1p(0ÂXÂ2) =1
0
2
λe
-λt
dt=e
-λ×2
ó0,779 (à 10
-3
près)
A 10
-3
près, la proba quun oscillo ait une durée de vie supérieur à 10 ans sachant quil a fonctionné 8 ans est 0,779
4. On considère que la durée de vie dun oscillo est indépendante de celle des autres appareils. Les responsables du
laboratoire décident de commander 15 oscillos. Déterminons la probabilité quau moins un des oscillo ait une
durée de vie supérieure à 10 ans.
La durée de vie dun oscillo étant indépendante de celle des autres, lexpérience consistant à considérer la durée de vie de
15 oscillos est un schéma de Bernouilli à 15 épreuves dont lissue "la durée de vie est supérieure ou égale à 10 ans" appelé
"succès" a pour proba 0,286.
Considérons la v.a. Y qui donne le nombre doscillo ayant une durée de vie supérieure ou égale à 10 ans (soit le nombre de
succès). Y suit alors la loi binomiale de paramètres n=15 et p=0,286
La proba quau moins un oscillo ait une durée de vie supérieure ou égale à 10 ans est p(YÃ1).
Or, p(YÃ1)=1p(Y=0)=1
15
0
p
0
(1p)
15
ó0,994 (à 10
-3
près)
A 10
-3
près, la proba quau moins un oscillo ait une durée de vie supérieure ou égale à 10 ans est 0,994 .
5. Combien létablissement devrait-il acheter doscillo pour que la proba quau moins lun dentre eux fonctionne
plus de 10 ans soit supérieure à 0,999 ?
On considère la loi binomiale de paramètres n et p=0,286 avec n le nb doscillo à acheter par le labo.
On cherche donc le plus petit entier n tel que p(YÃ1)Ã0,999
Proba – Correction exo 1_Lois continues Page 2 sur 2
Or, p(YÃ1)Ã0,999ñ1
n
0
p
0
(1p)
n
Ã0,999
ñ10
-3
Ã0,714
n
ñln
( )
10
-3
Ãnln(0,714)
ñ nÃ
ln
( )
10
-3
ln(0,714)
car ln(0,714)<0
Or,
ln10
-3
ln0,714
ó20,51 donc le plus petit entier n cherché est 21
Donc le labo devra acheter au moins 21 oscillo pour que la proba quau moins un dentre eux ait une durée de vie
supérieure ou égale à 10 ans soit supérieure à 0,999.
Méthode 2 :
Notons n le nombre doscillo achetés. La probabilité quaucun dentre eux fonctionne plus de 10 ans est (10,286)
n
càd
0,714
n
.
La probabilité quau moins un dentre eux fonctionne plus de 10 ans est donc 10,714
n
.
On cherche donc n tel que 10,714
n
Ã0,999
Or, 10,714
n
Ã0,999ñ10
-3
Ã0,714
n
ñln
( )
10
-3
Ãnln(0,714)
ñ nÃ
ln
( )
10
-3
ln(0,714)
car ln(0,714)<0
Or,
ln10
-3
ln0,714
ó20,51 donc le plus petit entier n cherché est 21.
Donc le labo devra acheter au moins 21 oscillo pour que la proba quau moins un dentre eux ait une durée de vie
supérieure ou égale à 10 ans soit supérieure à 0,999
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