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Leçon 6

Partition de l'univers, probabilités totales

Vidéo 6 : Partition de l'univers, probabilités totales · 4 min 44 s · sous-titres en français

Le cours écrit

6.1 Partition de l'univers

Définition. Des évènements A1A_1, A2A_2, …, AnA_n forment une partition de l'univers Ω\Omega, ou un système complet d'évènements, s'ils sont deux à deux incompatibles et si leur réunion est Ω\Omega. Chaque issue est alors dans un morceau, et un seul.

Exemple 15. Sur la roue, {1 ;2 ;3 ;4}\{1\,;2\,;3\,;4\}, {5 ;6 ;7 ;8}\{5\,;6\,;7\,;8\} et {9 ;10 ;11 ;12}\{9\,;10\,;11\,;12\} forment une partition. En revanche, « pair » et « multiple de 33 » n'en forment pas une : 66 est dans les deux, et 11 n'est dans aucun.

Le cas le plus fréquent est le plus simple : AA et A‾\overline{A} forment toujours une partition en deux morceaux.

6.2 La formule des probabilités totales

Une partition découpe aussi tout évènement BB en morceaux : A1∩BA_1 \cap B, A2∩BA_2 \cap B, …, An∩BA_n \cap B. Ces morceaux sont incompatibles et leur réunion est BB. On additionne donc leurs probabilités.

Formule des probabilités totales. Si A1A_1, …, AnA_n forment une partition de Ω\Omega, alors, pour tout évènement BB, P(B)=P(A1∩B)+P(A2∩B)+⋯+P(An∩B).P(B) = P(A_1 \cap B) + P(A_2 \cap B) + \cdots + P(A_n \cap B). Si les AiA_i sont de probabilité non nulle, chaque terme s'écrit P(Ai∩B)=P(Ai)×PAi(B)P(A_i \cap B) = P(A_i) \times P_{A_i}(B).

Pour la partition en deux morceaux : P(B)=P(A∩B)+P(A‾∩B)P(B) = P(A \cap B) + P\left(\overline{A} \cap B\right).

Sur un arbre, c'est ce que tu sais déjà faire : on additionne tous les chemins qui mènent à BB.

Exemple 16 (une imprimerie). Une imprimerie fabrique des cartes postales sur trois machines. La machine XX produit 50 %50\,\% des cartes, YY en produit 30 %30\,\% et ZZ en produit 20 %20\,\%. Les cartes défectueuses représentent 2 %2\,\% de la production de XX, 4 %4\,\% de celle de YY et 5 %5\,\% de celle de ZZ. On prend une carte au hasard ; DD : « la carte est défectueuse ».

XX, YY et ZZ forment une partition : chaque carte sort d'une machine, et d'une seule. Donc P(D)=0,5×0,02+0,3×0,04+0,2×0,05=0,01+0,012+0,01=0,032.P(D) = 0{,}5 \times 0{,}02 + 0{,}3 \times 0{,}04 + 0{,}2 \times 0{,}05 = 0{,}01 + 0{,}012 + 0{,}01 = 0{,}032.

6.3 Inverser le conditionnement

Pour obtenir PB(A)P_B(A) quand on connaît PA(B)P_A(B), on revient à la définition, après avoir calculé P(B)P(B).

Exemple 16 (suite). Une carte est défectueuse. La probabilité qu'elle vienne de la machine YY est PD(Y)=P(Y∩D)P(D)=0,0120,032=1232=38=0,375.P_D(Y) = \frac{P(Y \cap D)}{P(D)} = \frac{0{,}012}{0{,}032} = \frac{12}{32} = \frac38 = 0{,}375. La machine YY fait 30 %30\,\% des cartes, mais 37,5 %37{,}5\,\% des défauts.

6.4 Trouver une inconnue

Exemple 17. On sait que P(A)=0,5P(A) = 0{,}5, PA(B)=0,4P_A(B) = 0{,}4 et P(B)=0,35P(B) = 0{,}35. On cherche p=PA‾(B)p = P_{\overline{A}}(B). La formule donne 0,35=0,5×0,4+0,5×p0{,}35 = 0{,}5 \times 0{,}4 + 0{,}5 \times p, donc 0,5×p=0,150{,}5 \times p = 0{,}15 et p=0,3p = 0{,}3.

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Exercices 11 et 12

  • Exercice 11 : une station de ski
  • Exercice 12 : trouver une probabilité manquante

Exercices du chapitre (PDF, 150 Ko)

Corrigés

Cherche d'abord les exercices sur ta feuille, puis compare avec le corrigé détaillé.

Corrigés du chapitre (PDF, 134 Ko)

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