تمارين - 2BACSEF

التانية باكالوريا العلوم التجريبية – خيار فرنسي


درس : Calcul de probabilités

Exercice 2

Une urne contient 8 boules : 3 rouges, 3 vertes et 2 blanches (les boules sont indiscernables au toucher).
On tire au hasard successivement et sans remise deux boules de l’urne.

  1. On considère les événements suivants :

    • A : “tirer au moins une boule blanche
    • B : “tirer deux boules de même couleur

    Montrer que p(A)=1328p(A) = \dfrac{13}{28} et p(B)=14p(B) = \dfrac{1}{4}

  2. Soit XX la variable aléatoire égale au nombre de boules blanches tirées.

    a) Montrer que p(X=2)=128p(X = 2) = \dfrac{1}{28}

    b) Déterminer la loi de probabilité de XX et calculer son espérance mathématique E(X)E(X)

2B3R3R2boules(Apn)

Calculons d’abord : Card(Ω)Card(\Omega)

Il s’agit de tirages successifs sans remise :

🔵 Chaque tirage est une arrangement sans répition de 2 éléments parmi 8

Card(Ω)=A82=8×7=56Card(\Omega) =A_8^2 =8 \times 7 = 56

1/a/ Calcul de p(A)p(A) : au moins une boule blanche

Complémentaire Aˉ\bar{A} : on utilise p(A)=1p(Aˉ)p(A) = 1 - p(\bar{A})

Aˉ\bar{A} : “aucune boule blanche” c-à-d tirée : Bˉ,Bˉ\bar{B},\bar{B}

Card(Aˉ)=A62=6×5=30Card(\bar{A})=A_6^2=6\times5=30

p(A)=1p(Aˉ)=13056=1328p(A)=1-p(\bar{A})=1-\dfrac{30}{56}=\frac{13}{28}

b/ Calcul de p(B)p(B) : deux boules de même couleur

Trois cas :

  • Deux rouges : A32=6A_3^2 = 6
  • Deux vertes : A32=6A_3^2 = 6
  • Deux blanches : A22=2A_2^2 = 2

Donc :

p(B)=6+6+256=1456=14p(B) = \frac{6 + 6 + 2}{56} = \frac{14}{56} = \frac{1}{4}

2/ X=\quad X= nombre de boules blanches tirées

a/ p(X=2)=128p(X = 2) = \dfrac{1}{28} ?

  • Tirer deux blanches sans remise :
    A22=2p(X=2)=256=128A_2^2 = 2 \quad \Rightarrow \quad p(X = 2) = \frac{2}{56} = \boxed{\frac{1}{28} }

b/

Loi de probabilité de XX

  • X=0X = 0 : aucune blanche

    p(X=0)=p(Aˉ)=3056=1528p(X=0) =p(\bar{A}) = \frac{30}{56}=\frac{15}{28}
  • X=1X = 1 : une seule blanche
    Deux cas possibles : B,BˉB,\bar{B} ou Bˉ,B\bar{B},B

    • blanche puis non blanche : A21×A61=12A_2^1\times A_6^1 = 12
    • non blanche puis blanche : A61×A21=12A_6^1\times A_2^1 = 12
    p(X=1)=12+1256=37p(X = 1) = \frac{12 + 12}{56} = \frac{3}{7}
  • X=2X = 2 : deux blanches

    p(X=2)=128p(X=2) = \frac{1}{28}
xix_i 0 1 2
p(X=xi)p(X = x_i) 1528\dfrac{15}{28} 37\dfrac{3}{7} 128\dfrac{1}{28}

Espérance mathématique

E(X)=01528+137+2128=12E(X) = 0 \cdot \frac{15}{28} + 1 \cdot \frac{3}{7} + 2 \cdot \frac{1}{28} = \boxed{\frac{1}{2}}