Devoir d'une heure, noté sur 20 points. Calculatrice autorisée. Seuil proposé : 10/20. Corrigé et barème à la fin.
Sujet
Exercice 1 (6 points)
Répondre en justifiant brièvement. (1 point par question)
- et . Calculer .
- . Calculer .
- et sont indépendantes, avec et . Calculer et .
- suit la loi . Calculer , et (arrondi au centième).
- est un échantillon d'une loi d'espérance et d'écart type . Calculer , , et .
- suit une loi binomiale , et . Calculer , puis .
Exercice 2 (5 points)
Cet exercice reprend la démonstration du programme.
On considère un schéma de Bernoulli de paramètres et , et le nombre de succès.
- Écrire comme une somme de variables de Bernoulli, que l'on définira. (1 point)
- Démontrer que . (1,5 point)
- Démontrer que . (1,5 point)
- On prend . Donner la loi de , puis retrouver et par le calcul direct. (1 point)
Exercice 3 (9 points)
Pour financer un voyage scolaire, des élèves vendent des tickets à gratter à euros l'unité.
Partie A (3 points). Le gain , en euros, de l'acheteur d'un ticket suit la loi suivante.
- Calculer , et (arrondi au centième). (1,5 point)
- Le bénéfice des élèves sur un ticket est . Calculer , et . (1,5 point)
Partie B (3,5 points). Les élèves vendent tickets, dont les bénéfices forment un échantillon de la loi de . On note le bénéfice total et le bénéfice moyen par ticket.
- Calculer , et (arrondi au centième). (1,5 point)
- Calculer et (arrondi au centième). (1 point)
- Combien de tickets faut-il vendre pour que le bénéfice total ait une espérance de euros ? (0,5 point)
- Combien de tickets faudrait-il vendre pour diviser par l'écart type du bénéfice moyen ? (0,5 point)
Partie C (2,5 points). On considère toujours les tickets, dont on admet qu'ils sont indépendants. Un ticket est gagnant s'il rapporte ou euros à son acheteur.
- On note le nombre de tickets gagnants. Donner sa loi, puis calculer , et (arrondi au centième). (1 point)
- On note et les nombres de tickets à euros et à euros. Justifier que , puis retrouver . (1 point)
- Peut-on calculer en additionnant et ? (0,5 point)
Corrigé et barème (après avoir cherché)
Exercice 1
1. (1 pt) Par linéarité, .
2. (1 pt) .
3. (1 pt) et .
4. (1 pt) ; ; .
5. (1 pt) ; ; ; .
6. (1 pt) donne , puis .
Exercice 2
1. (1 pt) Pour de à , si l'épreuve numéro est un succès, et sinon. Additionner les revient à compter les succès : .
2. (1,5 pt) Chaque suit la loi de Bernoulli de paramètre : . (0,5 pt) Par linéarité, . (1 pt)
3. (1,5 pt) . (0,5 pt) Chaque ne dépend que de l'épreuve numéro et les épreuves sont indépendantes, donc les sont indépendantes. (0,5 pt) Par additivité, . (0,5 pt)
4. (1 pt) , , . Alors et .
Exercice 3
Partie A. 1. (1,5 pt) . . . 2. (1,5 pt) euro ; ; euros.
Partie B. 1. (1,5 pt) euros ; ; euros. 2. (1 pt) euro ; euro. 3. (0,5 pt) donne tickets. 4. (0,5 pt) Il faut fois plus de tickets, soit tickets.
Partie C. 1. (1 pt) . On répète fois, de façon indépendante, la même épreuve de Bernoulli : suit la loi . ; ; . 2. (1 pt) La recette est euros, et les élèves paient euros par ticket à euros et euros par ticket à euros. (0,5 pt) suit la loi et la loi , donc et . Par linéarité, euros. (0,5 pt) 3. (0,5 pt) Non : et dépendent des mêmes tickets, elles ne sont pas indépendantes (un ticket à euros n'est pas un ticket à euros). L'additivité ne s'applique pas.