Exercices sur les lois normales

Documents pareils
TSTI 2D CH X : Exemples de lois à densité 1

Baccalauréat ES/L Métropole La Réunion 13 septembre 2013 Corrigé

Fonctions de plusieurs variables

EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

Commun à tous les candidats

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

Continuité et dérivabilité d une fonction

a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

Exercices sur le chapitre «Probabilités»

Complément d information concernant la fiche de concordance

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

Exprimer ce coefficient de proportionnalité sous forme de pourcentage : 3,5 %

Loi binomiale Lois normales

Correction du baccalauréat ES/L Métropole 20 juin 2014

Les devoirs en Première STMG

Les fonction affines

Factorisation Factoriser en utilisant un facteur commun Fiche méthode

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL SUJET

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

BTS Groupement A. Mathématiques Session Spécialités CIRA, IRIS, Systèmes électroniques, TPIL

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

Probabilités. Rappel : trois exemples. Exemple 2 : On dispose d un dé truqué. On sait que : p(1) = p(2) =1/6 ; p(3) = 1/3 p(4) = p(5) =1/12

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Notion de fonction. Résolution graphique. Fonction affine.

Image d un intervalle par une fonction continue

Probabilités. Une urne contient 3 billes vertes et 5 billes rouges toutes indiscernables au toucher.

DOCM Solutions officielles = n 2 10.

Caractéristiques des ondes

Terminale STMG Lycée Jean Vilar 2014/2015. Terminale STMG. O. Lader

Logistique, Transports

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

Développements limités, équivalents et calculs de limites

C f tracée ci- contre est la représentation graphique d une

Puissances d un nombre relatif

Probabilités conditionnelles Loi binomiale

Probabilités Loi binomiale Exercices corrigés

Précision d un résultat et calculs d incertitudes

Chapitre 1 : Évolution COURS

Peut-on imiter le hasard?

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

t 100. = 8 ; le pourcentage de réduction est : 8 % 1 t Le pourcentage d'évolution (appelé aussi taux d'évolution) est le nombre :

Raisonnement par récurrence Suites numériques

Exercice autour de densité, fonction de répatition, espérance et variance de variables quelconques.

Simulation de variables aléatoires

F7n COUP DE BOURSE, NOMBRE DÉRIVÉ

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

Probabilités sur un univers fini

GEA II Introduction aux probabilités Poly. de révision. Lionel Darondeau

Chaînes de Markov au lycée

TESTS D'HYPOTHESES Etude d'un exemple

Continuité en un point

Leçon N 4 : Statistiques à deux variables

Ressources pour le lycée général et technologique

NOTE SUR LA MODELISATION DU RISQUE D INFLATION

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 OBLIGATOIRE MATHÉMATIQUES. Série S. Durée de l épreuve : 4 heures Coefficient : 7 ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE

315 et 495 sont dans la table de 5. 5 est un diviseur commun. Leur PGCD n est pas 1. Il ne sont pas premiers entre eux

Estimation et tests statistiques, TD 5. Solutions

UNITÉS ET MESURES UNITÉS DE MESURE DES LONGUEURS. Dossier n 1 Juin 2005

B = A = B = A = B = A = B = A = Recopier sur la copie chaque expression numérique et la réponse exacte. Réponse A Réponse B Réponse C Solution

Statistique : Résumé de cours et méthodes

Annexe commune aux séries ES, L et S : boîtes et quantiles

MESURE ET PRECISION. Il est clair que si le voltmètre mesure bien la tension U aux bornes de R, l ampèremètre, lui, mesure. R mes. mes. .

La fonction exponentielle

3. Caractéristiques et fonctions d une v.a.

Statistiques Descriptives à une dimension

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

Exo7. Calculs de déterminants. Fiche corrigée par Arnaud Bodin. Exercice 1 Calculer les déterminants des matrices suivantes : Exercice 2.

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

LE PROCESSUS ( la machine) la fonction f. ( On lit : «fonction f qui à x associe f (x)» )

SÉQUENCE 4 Séance 1. Séquence. Je revise les acquis de l école 1) c) 2) a) 3) d) 4) c) Exercice 1

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Correction du baccalauréat STMG Polynésie 17 juin 2014

Représentation d une distribution

Baccalauréat ES Amérique du Nord 4 juin 2008

Résolution d équations non linéaires

Rappels sur les suites - Algorithme

Les suites numériques

= constante et cette constante est a.

La question est : dans 450 combien de fois 23. L opération est donc la division. Le diviseur. Le quotient

Exo7. Limites de fonctions. 1 Théorie. 2 Calculs

Réseau SCEREN. Ce document a été numérisé par le CRDP de Bordeaux pour la. Base Nationale des Sujets d Examens de l enseignement professionnel.

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Le suivi de la qualité. Méthode MSP : généralités

Durée de L épreuve : 2 heures. Barème : Exercice n 4 : 1 ) 1 point 2 ) 2 points 3 ) 1 point

I. Cas de l équiprobabilité

Mesures et incertitudes

Processus aléatoires avec application en finance

La simulation probabiliste avec Excel

ACTUARIAT 1, ACT 2121, AUTOMNE 2013 #4-5

Notion de fonction. Série 1 : Tableaux de données. Série 2 : Graphiques. Série 3 : Formules. Série 4 : Synthèse

Transcription:

TS Exercices sur les lois normales 1 Une variable aléatoire X suit la loi normale centrée réduite À l aide de la calculatrice, donner la valeur arrondie au millième de : a) 0 X 1,3 ; b),1 X 1,3 ; c) X 1,6 ; d) X 1,5 Une variable aléatoire T suit la loi normale centrée réduite À l aide de la calculatrice, déterminer la valeur arrondie au millième du nombre u tel que : a) u b) T u 0, 4 c) u d) T u 0,7 e) T 0, 758 ; ; T 0,5 ; ; u T u 0,7 3 T est une variable aléatoire qui suit la loi normale centrée réduite et v est le réel tel que 1 ) Sans calcul, comparer v à 0 T v? ) Que vaut 4 T est une variable aléatoire qui suit la loi normale centrée réduite et u est le réel tel que 1 T u 0,3 1 ) Exprimer T u en fonction de T 1 ) Déterminer la valeur arrondie au centième de u T v 0, 5 La température T (en degrés Celsius) relevée en janvier, en milieu de journée, suit la loi normale centrée réduite 1 ) Interpréter dans ce contexte, la valeur 0 de l espérance ) Justifier que dans 95 % des cas, la température relevée est entre C et C 3 ) Quelle est la fourchette de températures dans laquelle on trouve les températures relevées dans % des cas? 4 ) Donner une estimation de la probabilité d avoir un jour de janvier, une température supérieure à C, puis vérifier à la calculatrice 6 Les températures du mois de juillet autour d un lac suivent la loi normale d espérance 18, C et d écarttype 3,6 C Une personne part camper en juillet sur le pourtour de ce lac Déterminer la probabilité que la température un jour de juillet : a) soit inférieure à 16 C ; b) soit comprise entre 0 C et 4,5 C ; c) soit supérieure à 1 C 7 Une entreprise de travaux publics a un parc total de 150 camions On désigne par X la variable aléatoire qui, à chaque camion associe la distance en kilomètres qu il a parcouru en une journée On admet que X suit la loi normale d espérance 10 et d écart-type 14 1 ) Quelle est la distance moyenne parcourue par un camion en une journée? ) Déterminer la probabilité pour qu un camion parcourt un jour donné a) entre 110 et 130 km ; b) plus de 105 km 3 ) À combien de camions peut-on évaluer le nombre de camions parcourant moins de 130 kilomètres en une journée? 8 La variable aléatoire X suit la loi normale d espérance 7 et d écart-type 0, Déterminer une valeur approchée du réel t tel que : X t 0, 67 ; a) b) X t 0,873 9 X est une variable aléatoire que suit la loi normale d espérance 0 et vérifie On se propose de déterminer l écart-type de X X 0 1 ) Quelle est la loi suivie par Z? Z u 0,85 ) On note u le réel tel que Exprimer en fonction de u puis déterminer la valeur arrondie au millième de 10 Lors d un test de connaissance, 70 % des individus ont un score inférieur à 60 points De plus, les résultats suivent une loi normale d écart-type 0 Calculer l espérance de cette loi normale X 5 0,85 11 Un fabricant remplit des boîtes de petits pois La masse de pois dans une boîte est normalement distribuée avec une moyenne de 50 g et un écart-type de 10 g Selon les règles du marché, le fabricant doit indiquer sur les boîtes une fourchette de masses telles que environ 5 % des boîtes aient une masse non comprise dans cet intervalle Quelle est cette fourchette de masses? 1 La variable aléatoire X suit la loi normale d espérance 90 et d écart-type 0 Déterminer l intervalle I fermé borné de centre tel que X I 0,85

13 Une enquête a montré que la taille des femmes françaises en centimètres suit la loi normale d espérance 16,5 et d écart-type 4 On mesure une femme française au hasard Déterminer la probabilité pour qu elle mesure : a) entre 158,5 cm et 166,5 cm ; b) moins de 164 cm ; c) plus de 170 cm ; d) moins de 160 cm ; e) moins de 170 cm sachant qu elle mesure plus de 160 cm 14 Une machine fabrique en grande série des disques de verre dont le diamètre doit être de 30 millimètres On appelle X la variable aléatoire qui, à chaque disque pris au hasard, associe son diamètre exprimé en millimètres Cette variable suit la loi normale d espérance 30 et de variance 0,034 On accepte les disques dont le diamètre est compris entre 9,76 mm et 30,14 mm 9, 76 X 30,14 1 ) Déterminer la probabilité ) Quel nombre de disques acceptables peut-on prévoir sur un lot de 1000 pièces? 15 Soit X une variable aléatoire qui suit la loi normale d espérance et d écart-type On note F la fonction de répartition d une variable aléatoire T qui suit la loi normale centrée réduite X 55 0, 7977 X 48 0,6306 On sait que et que 55 48 1 ) Démontrer que F 0, 7977 et F 0,3694 F 0, 7977 F b 0,3694 ) On note a et b les réels tels que a et 55 a a) Établir que et sont solutions du système 48 b b) En déduire les expressions de et en fonction de a et b ; calculer les valeurs arrondies au centième de et 17 Correction de continuité On considère une variable aléatoire X suivant une loi binomiale de paramètres n 40 et p 0,4 1 ) Calculer X 16 et 13 X 15 ) On approche X par une variable aléatoire Y qui suit la loi normale d espérance 16 et d écart-type 9,6 a) Justifier l approximation réalisée Y 16 13 Y 15 b) Calculer et Que remarque-t-on? Comment expliquer ce phénomène? 3 ) On effectue alors une «correction de continuité», en calculant 15,5 Y 16,5 1,5 Y 15,5 Effectuer les calculs et comparer les résultats avec les résultats du 1 ) 18 Les résultats seront arrondis au millième et Dans un pays, la taille des femmes en centimètres peut être modélisée par une variable aléatoire X suivant la loi normale d espérance 165 et d écart-type 6 alors que celle des hommes en centimètres peut être modélisée par une variable aléatoire Y suivant la loi normale d espérance 174 et d écart-type 8 De plus, on sait que les femmes représentent 51,3 % de la population de ce pays 1 ) On choisit une personne au hasard dans cette population Calculer que la taille de la personne dépasse 1,70 m ) Quelle est la probabilité pour qu une personne mesurant plus d 1,70 m soit une femme? 16 Dans une population, le taux de cholestérol en grammes par litre peut être assimilé à une variable aléatoire X qui suit la loi normale d espérance et d écart-type On note F la fonction de répartition de la variable aléatoire T centrée réduite associée à X On sait que, dans la population étudiée, la probabilité pour que le taux de cholestérol soit inférieur à 1,95 grammes par litre est 0,58 et la probabilité pour que le taux de cholestérol soit compris entre 1,95 et,10 grammes par litre est 0,38 1 ) Calculer X,10 1,95,10 ) Démontrer que F 0,58 et F 0,96 F 0,58 F b 0,96 3 ) On note a et b les réels tels que a et 1,95 a a) Établir que et sont solutions du système,10 b b) En déduire les expressions de et en fonction de a et b ; calculer les troncatures au millième de et

our tous les exercices, on utilise la calculatrice On obtient des valeurs approchées 1 On utilise la calculatrice (on n a pas le choix) Corrigé La calculatrice a un programme permettant de calculer directement a X b On donnera donc des valeurs approchées On a) our 0 X 1,3, la calculatrice affiche 0,40314501 0 X 1,3 0, 403 (valeur arrondie au millième) b) our,1 X 1,3, la calculatrice affiche 0,885335093,1 X 1,3 0,885 (valeur arrondie au millième) c) On fait un graphique pour visualiser la relation On cherche l aire du domaine sous la courbe pour x 1, 6 Cette aire est égale à la somme des aires pour x 0 et pour 0 x 1,6 L aire sous la courbe pour x 0 est égale à 0,5 (car l axe des ordonnées est axe de symétrie et l aire sous la courbe sur tout entier est égale à 1) X 1,6 0,5 0 X 1, 6 X 1, 6 (X 0) (0 X 1, 6) Avec la calculatrice, on obtient : X 1, 6 0,945 (valeur arrondie au millième) X 1, 6 0,94500710 (affichage calculatrice : 0,945007101) On peut aussi utiliser l artifice de calcul sur calculatrice avec 10 (que l on n écrit pas) Affichage calculatrice : 0,945007106 Il y a une différence au niveau de la dernière décimale affichée d) On fait un graphique pour visualiser la relation X 1,5 X 0 0 X 1,5 X 1, 5 0,5 0 X 1, 5 Avec la calculatrice, on obtient : X 1,5 0,067 (valeur arrondie au millième) X 1,5 0, 0668079 (affichage calculatrice : 0,0668079) On peut aussi utiliser l artifice de calcul sur calculatrice avec 10 Affichage calculatrice : 0,06680787 Il y a une différence au niveau des deux dernières décimales affichées Dans tous les cas, on utilise la calculatrice (FracNormale ou InvNormale pour les calculatrices TI) our T u 0,5, T u 0,7, directement à la calculatrice Il faut transformer Déterminons le réel u tel que u On sait que T u T u u 0, 68836018081 Déterminons le réel u tel que T 0, 758 (1) T u 0,4 () u 0,53 (valeur arrondie au millième) Déterminons le réel u tel que u u u 7 T 1 0,5 T 0, 5 u 0,674 (valeur arrondie au millième) Déterminons le réel u tel que u u, T 1 0,7 T 0 3 u 0,54 (valeur arrondie au millième) T 0,5 (3) T u 0,7 (4) u T u 0,7, on ne peut pas le faire

Déterminons le réel u tel que u u (5) 0 T u 0,7 T u 0,5 0,7 0,7 T u 0,5 T u 0,85 u,968 (valeur arrondie au millième) 3 T 0, 7 (5) T suit la loi normale d espérance 0 et d écart-type 1 v tel que 1 ) Comparons v à 0 T v 0, IL faut faire un graphique v ) Il faut faire un graphique T 1 T T v 1 T v T v 1 0, T v 0, 8 v v 4 T 0,5 donc v 0 T suit la loi normale d espérance 0 et d écart-type 1 u tel que 1 T u 0,3 1 ) Exprimons T u en fonction de T 1 T T 1 1 T T T 1 0,3 u u u ) Déterminons la valeur arrondie au centième de u On évite (on se garde) de calculer T 0, 8 1 T 0 T u 0,5 1 T 0 0,3 u T u 0, 458655595631 (valeur approchée) our avoir le maximum de précision, on va taper «l ensemble» 0,8 1 T 0 FracNormale Fracnormale(08 NormaleFrép( 1,0)) Avec la calculatrice, on trouve u 0,1038103 On peut écrire u 0,10 (valeur arrondie au centième) Version plus courte à savoir faire sous cette version : Déterminer la valeur arrondie au millième du réel u tel que u 5 «à l intérieur» utiliser 1 T 0,3 1 ) La température moyenne au mois de janvier en milieu de journée est environ égale à 0 C ) Calculons X X 0,954 Grâce à la calculatrice, on obtient On en déduit que, dans 95 % des cas environ, la température relevée est entre C et C 3 ) On cherche u tel que u T u 0, (1) (On prend une fourchette symétrique par rapport à 0) (1) (0 T u) 0, (propriété du cours utilisant la symétrie de la courbe de Gauss) u T u 0,5 0, (on redémontre une règle du cours) T u 1 0, T u 1, T 0, 5 Avec la calculatrice, on trouve u,576 (valeur arrondie au millième) On obtient l intervalle,58 C ;,58 C (on prend la valeur décimale approchée par défaut au millième de la borne inférieure et la valeur décimale approchée par excès au millième de la borne supérieure) 4 ) Donnons une estimation de la probabilité d avoir un jour de janvier, une température supérieure à C On cherche T T T 0 0 T [on peut aussi utiliser l artifice de calcul à T 0, 03 (valeur arrondie au millième) 10 ] our arriver en une seule étape, on va utiliser la commande FracNormale

6 On note T la température en C D après l énoncé, T suit la loi normale d espérance 18, et d écart-type 3,6 ; E T 18, T 3,6 e méthode : 1 T 10 0, 183446 Sur calculatrice, on met 10 On obtient l affichage : 0,1834461 1 ) On peut aussi dire que T suit la loi normale N(18, ; 1,96) (calcul du carré de l écart-type inutile) On observe qu il y a une différence entre les résultats affichés de 1 T 10 la dernière décimale affichée et T 1 au niveau de 1 ère méthode : T 16 T 18, 16 T 18, T 16 0, 5 16 T 18, Sur la calculatrice, on obtient l affichage : 0,70569547 e méthode : 10 T 18, 0, 705695465 Sur calculatrice, on met 10 On observe qu il y a une différence entre les résultats affichés de 10 T 18, niveau des deux dernières décimales et T 16 au 7 X suit la loi normale d espérance 10 et d écart-type 14 1 ) Déterminons la distance moyenne parcourue par un camion en une journée Il s agit d une question sans calcul Il s agit juste d interpréter de manière concrète l espérance de X En une journée, un camion parcourant en moyenne 10 km (espérance de X) ) Déterminons la probabilité pour qu un camion parcourt un jour donné entre 110 et 130 km On calcule 110 X 130 110 X 130 0,54949649511 On peut écrire : T 16 0, 7056954 Attention, on ne peut pas «passer» par 0 car la cloche est décentrée ) 0 T 4,5 0, 684784186873 3 ) 1 ère méthode : T 1 T 18, 18, T 1 T 1 0, 5 18, T 1 Déterminons la probabilité pour qu un camion parcourt un jour donné plus de 105 km On calcule X 105 1 ère méthode : X 105 0,5 105 X 10 X 105 0,85801158551 (affichage calculatrice : 0,858011586) e méthode : 105 X 10 0,858011583 (affichage calculatrice : 0,8580115831) Sur la calculatrice, on obtient l affichage : 0,1834466

3 ) Évaluons le nombre de camions parcourant moins de 130 kilomètres en une journée rincipe : On calcule X 130 [ X 130 0, 76475651561 ] On assimile cette probabilité à une proportion On multiplie le résultat par 150 (nombre de camions) Solution : Avec la calculatrice, on obtient : 150 X 130 114,3711 On conclut que le nombre de camions parcourant moins de 130 km en une journée est environ égal à 114 8 X suit la loi normale d espérance 7 et d écart-type 0, X t 0, 67 a) Déterminons une valeur approchée du réel t tel que On utilise la calculatrice (FracNormale ) t 7, 08908850016 t 7,089 (valeur arrondie au millième) b) Déterminons une valeur approchée du réel t tel que On commence par déterminer X t situation du a) X 1 X X t 0,17 t t t 6, 77186504965 t 6,77 (valeur arrondie au millième) X t 0, 873 afin de pouvoir utiliser la calculatrice pour pouvoir se ramener à la 9 X suit la loi normale d espérance 0 et d écart-type X 5 0,85 X 0 1 ) Déterminons la loi suivie par Z X E X On a : Z D après le cours, Z est la variable centrée réduite associée à X Donc Z suit la loi normale d espérance 0 et d écart-type 1 (loi normale centrée réduite) ) Déterminons l arrondi au centième du nombre réel u tel que (Z u) = 0,85 Avec la calculatrice, on obtient : u 1, 036433 Donc u 1,04 (valeur arrondie au centième) 3 ) Déduisons-en une valeur approchée de X 5 X 0 5 0 X 0 5 X 0 5 (car 0 ) 5 Z On sait que 5 (1) Z 0,85 5 u 5 u X 5 0,85 (1) (par unicité du réel u tel que Avec la calculatrice, on trouve 4,84367 Z u 0,85 ) Sur TI : on tape : 5 / FracNormale(085

10 X suit la loi d espérance μ et d écart-type 0 X 60 0,7 (1) Calculons l espérance X osons Z 0 Z suit la loi normale centrée réduite (d espérance 0 et d écart-type 1) 60 (1) ( Z 0,7 0 (1') Notons u le réel tel que (1') 60 u 0 60 0u Z u 0,7 Avec la calculatrice, on trouve 49,511989 (calculatrice TI : 60 0 FracNormale(07) Donc 49,5 (valeur approchée au dixième) Version rapide : D après la calculatrice, 60 0,54400510 etc 0 Méthode maladroite pour la précision 11 X suit la loi normale d espérance 50 et d écart-type 10 On cherche un intervalle tel que 95 % des boîtes de conserve aient une masse qui appartient à cet intervalle On peut utiliser le cours qui concerne les plages de normalité On sait que la plage de normalité à 95 % est ; ce qui donne On pourrait aussi prendre l intervalle 1,96 ; 1,96 qui est plus précis 30 ; 70 1 X suit la loi normale d espérance 90 et d écart-type 0 Déterminons un intervalle I de centre tel que X I 0,85 (1) On pose I 90 a ; 90 a On cherche a avec a 0 X I 90 a X 90 a X I a X 90 a a X 90 a X I 0 0 0 X 90 On pose Z 0 On sait que Z suit la loi normale centrée réduite a a (1) Z 0,85 0 0 a Z 1 0,85 0 a Z 0,95 0 (1') On note u le réel tel que a (1') u 0 a 0u On a : I 90 0 u ; 90 0u Z u 0,95 Les bornes de I sont donc 61,09 et 118,791 (valeurs arrondies au millième) I 61,09 ;118,791 On évite d écrire : Autre méthode plus simple (donc à privilégier) qui s appuie sur une vision géométrique sans repasser par la variable centrée réduite : 1 0,85 0,075 On note u et u ' les réels tels que T u 0,075 et T u ' 0,95 On utilise la calculatrice (FracNormale(0075,90,0) et FracNormale(095,90,0)) qui permet d obtenir les valeurs 61,09 et 118,791 (valeurs arrondies au millième)

L intervalle cherché est l intervalle u ; u ' Autre méthode notée le 1-5-016 (voir si je la garde ou pas) : J avais noté plus simple X I 90 a X 90 a X I a X 90 a La variable Y X 90 suit la loi normale d espérance 0 et d écart-type 0 X I Y X I Y a 1 a a normale d espérance nulle) E Y E X 90 0 Y 1 X 0 On rappelle la propriété suivante : E X E X ax b a X 13 a b a b (propriété à savoir redémontrer valable pour toute variable aléatoire qui suit la loi X : taille d une femme française en cm X suit la loi normale d espérance 16,5 et d écart-type 4 On mesure une femme française au hasard a) probabilité que la femme mesure entre 158,5 cm et 166,5 cm 158,5 X 166,5 0,683 (valeur arrondie au millième) b) probabilité que la femme mesure moins de 164 cm X 164 0, 646 (valeur arrondie au millième) e) probabilité que la femme mesure moins de 170 cm sachant qu elle mesure plus de 160 cm On doit calculer une probabilité conditionnelle (présence d un «sachant que» dans la formulation) 160 X 170 X 170 / X 160 (X 160) 0,9585889 (calcul «exact» à la calculatrice) X 170 / X 160 0,959 (valeur arrondie au millième) Remarque pour le calcul du b) : On pourrait se limiter à 0 X 164 En fait on constate que X 0 est très faible (d où le fait que la modélisation des tailles par la loi la loi normale d espérance 16,5 et d écart-type 4 soit pertinente) 14 X suit la loi normale d espérance 30 et d écart-type 0,034 0,18 1 ) Déterminons la probabilité 9, 76 X 30,14 9,76 X 30,14 0, 690 (valeur arrondie au millième) ) Déterminons le nombre de disques acceptables que l on peut prévoir sur un lot de 1000 pièces 9,76 X 30,14 1000 690 (valeur arrondie à l unité) Dans un lot de 1000 pièces, on peut prévoir 690 disques environ 15 X : variable aléatoire qui suit la loi normale d espérance et d écart-type F : fonction de répartition d une variable aléatoire T qui suit la loi normale centrée réduite X 55 0,7977 (1) X 48 0,6306 () c) probabilité que la femme mesure plus de 170 cm X 170 0, 030 (valeur arrondie au millième) d) probabilité que la femme mesure moins de 160 cm X 160 0, 66 (valeur arrondie au millième)

55 1 ) Démontrons que F 0, 7977 et (1) X 55 0,7977 X 55 0, 7977 55 T 0,7977 55 F 0, 7977 (1') () X 48 0,3694 X 48 0,3694 X 48 0,3694 48 T 0,3694 48 F 0,3694 (') ) Fa 0, 7977 et F b 0,3694 On a donc T a 0,7977 et T b 0,3694 48 F 0, 3694 On utilise la «loi normale inverse» (FracNormale) pour trouver des valeurs approchées de a et de b 55 a a) Établissons que et sont solutions du système 48 b 55 48 D après les égalités (1') et ('), on a : a et b Donc a 55 et b 48 55 a (3) On a donc le système 48 b (4) b) Déduisons-en les expressions de et en fonction de a et b En effectuant la soustraction membre à membre de (3) et (4), on obtient : 7 7 a b donc 5,891961 a b Sur la calculatrice, on tape : 7 / (FracNormale(07977) FracNormale(03694)) Calculons les troncatures au centième de et 50,00 (troncature au centième) 5, (troncature au centième) 16 X suit la loi normale d espérance et d écart-type On note F la fonction de répartition de la variable aléatoire T centrée réduite associée à X X 1,95 0, 58 1,95 X,10 0,38 1 ) Calculons X,10 X,10 X 1,95 1,95 X,10 X,10 0, 58 0,38 X,10 0,96 1,95 ) Démontrons que F 0,58 et X 1,95 0, 58 ou encore X,10 0,96 () (1) X 1,95 0,58 X 1,95 0,58 1,95 T 0,58 1,95 F 0,58 (1') () X,10 0,96 X,10 0,96,1 T 0,96,1 F 0,96 ('),10 F 0,96 X 1,95 0,58 (1) Compte tenu de ce résultat, (3) donne alors : 55 b 48 a a b 55b 48a donc 50, 00096860 b a

3 ) a : réel défini par b : réel défini par Fa 0,58 Fb 0,96 Rappel : F est la fonction de répartition de la variable aléatoire T qui suit la loi normale centrée réduite associée à X 1,95 a a) Établissons que et sont solutions du système,10 b 1,95,10 D après les égalités (1') et ('), on a : a et b Donc a 1,95 et b,10 1, 95 a (3) On a donc le système,10 b (4) b) Déduisons-en les expressions de et en fonction de a et b ar soustraction membre à membre, on obtient 0,15 b a 0,15 donc 0,096849636 b a 17 Correction de continuité X suit la loi binomiale de paramètres n 40 et p 0,4 1 ) Calculons X 16 X 16 0,1791154 40 X 16 0, 4 0,6 0,1791154 16 On peut écrire la formule 16 4 Calculons 13 X 15 13 X 15 X 15 X 1 13 X 15 0,311710546 Autre méthode : 13 X 15 X 13 X 14 X 15 13 X 15 0,311710546 our l application numérique sur calculatrice, il faut se souvenir que les a et b sont définis par : F 0,58 F b 0,96 où F est la fonction de répartition de la variable aléatoire T qui suit la loi a et 1 normale centrée réduite associée à X (c est-à-dire que Fx e dt, expression intégrale que l on na pas à connaître) Les valeurs de a et b s obtiennent donc grâce à la commande FracNormale (calculatrice en français) ou InvNorm (calculatrice en anglais) On va donc taper la séquence de calcul suivante : 7 / (FracNormale(058) FracNormale(096)) x x ) On approche X par une variable aléatoire Y qui suit la loi normale N(16 ; 9,6) a) Justifions l approximation réalisée E X 40 0, 4 16 V X 40 0,4 0,6 9,6 b) On a alors 1,95 b,10 a b a calculatrice) 1,95b,10a donc 1,93044669 b a Calculons les troncatures au millième de et 1,930 (troncature au millième) 0,096 (troncature au millième) (un peu long à rentrer sur Calculons Y 16 Y 16 0 (car Y est une variable continue) Calculons 13 Y 15 13 Y 15 0, 06980841 Que remarque-t-on? Comment expliquer ce phénomène? On observe des résultats assez différents de ceux obtenus au 1 ) Cela s explique par le fait que X suit une loi discrète alors que Y suit une loi continue

3 ) Effectuons les calculs 15, 5 Y 16,5 0,1801417 1,5 Y 15, 5 0,30658108 Comparons avec les résultats du 1 ) Les résultats se rapprochent plus de ceux obtenus avec X dans la question 1 ) 17 X suit la loi normale d espérance X 165 et d écart-type X 6 Y suit la loi normale d espérance Y 174 et d écart-type Y 8 On commence par dresser un arbre de probabilités où p X 170 et q Y 170 1 ) Calculons A On applique la formule des probabilités totales (car F et H constitue un système complet d événements) A X 170 0, 513 Y 170 0, 487 0,44053665 (on tape toute l expression précédente d un coup) ) Calculons la probabilité pour qu une personne mesurant plus d 1,70 m soit une femme On a : F / A F A A (définition d une probabilité conditionnelle) D après les valeurs des probabilités, on a donc F / A Avec la calculatrice, on obtient : F / A 0, 3560906 A 0, 513 X 170 A : «La taille de la personne dépasse 1,70 m» F : «La personne est une femme» H : «La personne est un homme» p A F 0,513 A 0,487 A q H A